14第3章 传感器的分类.ppt

第三章 常用传感器(sensor)和敏感元件(sensing element) 3-1 常用传感器的分类 3-1 常用传感器(sensor)的分类 1. 传感器定义 2. 传感器的构成 3. 传感器的分类 1. 传感器(sensor)定义 传感器是能感受规定的被测量、并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件(sensing element)和转换元件(transducer)组成(GB766-87)。 1. 传感器定义 传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的装置。 目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。 2. 传感器的构成 传感器由敏感器件与辅助器件组成。 敏感器件(sensitive detector)的作用是感受被测物理量，并对信号进行转换输出。 辅助器件(auxiliary component)则是对敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗(impedance)匹配，以便于后续仪表接入。 3. 传感器的分类 1) 按被测物理量分类 2) 按工作的物理基础分类 3) 按信号变换特征 4) 按敏感元件与被测对象之间的能量关系 3. 传感器的分类 1) 按被测物理量分类 机械量：长度,厚度,位移,速度,加速度, 旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速, 流量; 声：声压,噪声. 磁：磁通,磁场. 温度：温度,热量,比热. 光：亮度，色彩 3. 传感器的分类 2) 按工作的物理基础分类 机械式,电气式,光学式,流体式等 3. 传感器的分类 3) 按信号变换特征 能量转换型 直接由被测对象输入能量使其工作. 例如:热电偶温度计(thermocouple thermometer),压电式加速度计(piezo-electric acceleration meter). 3. 传感器的分类 能量控制型 从外部供给能量，由被测量控制外部供给能量的变化. 例如:电阻应变片(resistance strain gauge)，电容式拾音器(capacitance pick-up)。 3. 传感器的分类 4) 按敏感元件与被测对象之间的能量关系 物性型 依靠敏感元件材料本身物理性质变化来实现信号变换. 如:水银温度计(mercurial thermometer)，压电测力计(piezoelectric dynamometer)。 3. 传感器的分类 结构型 依靠传感器结构参数的变化实现信号转变. 例如:电容式(capacitive)和电感式(inductive)传感器(sensor). 3-2 机械式传感器及仪器 3-2 机械式传感器及仪器 1. 测力计(dynamometer) 3-2 机械式传感器及仪器 机测法：力经滚珠（保证点接触测力，垂直输入），再经弹簧实现机械衰减,最后经压力表读数 电测法：在框架弹簧上贴应变片(strain gauge)以弹簧应变来折算力的大小 3-2 机械式传感器及仪器 2） 压力计(pressure gauge) 3-2 机械式传感器及仪器 3）温度计(thermometer) 3-2 机械式传感器及仪器 4）微型探测开关 3-2 机械式传感器及仪器 机械式传感器的特点 优点：结构简单，读数直观，使用方便，价格低廉。 缺点：固有频率低，惯性大，使得应用限于静态或低频。 * 物理量 电量 d V . 几何量 机测 机械量 变形 电量 电测 弹性元件 机械放大 指示 传感元件 中间变换 记录 弹簧秤(spring balance ) 指针式弹簧秤(Pointer spring balance ) 握力器(pinch meter ) 弹簧秤 指针式弹簧秤 握力器 弹性元件 弹性元件 弹性元件 弹性元件 弹性元件 具有导磁性 * *