感测器基本原理-车辆安全资讯网.PDF

財團法人車輛研究測試中心 黃興閎 一、前 言 環境對量測人員的威脅。 感測器的應用在生活中無處不見，例如冷氣機 感測器通常與轉換器 （transducer, 亦稱換能器 的溫度感測器、電腦滑鼠的位移感測器及汽車倒車 或傳感器）並稱，實際上所有的感測器都需要有轉 距離感知器等，人類科技發展至今，感測器已是不 換器的存在，轉換器可將待量測之物理或化學量轉 可或缺的技術。感測器之功能為將欲記錄之物理量 換成另一種能量形式（電訊號），轉換器可分為主 轉為電訊號或其他記錄形式，以利後續的運算分析 動式及被動式兩種。主動式轉換器不需外加激發電 或處理應變。在車輛測試領域中，碰撞測試應用了 源，待側量的改變可直接產生電壓或電流，例如熱 多項感測技術量測車體及人偶的動態行為及傷害指 電偶；被動式轉換器則需外加激發電源才能產生電 數，本文將簡單介紹感測器之運作原理，並以碰撞 訊號輸出，如應變規。感測器運作流程如圖1 。 測試使用之感測器說明各項感測技術的應用實例。 待測量 資料擷取系統 轉換器(transducer) (Data Acquisition System, DAS) 二、感測器基本原理 電訊號 資料處理(signal conditioning) 感測器的基本原理是將欲量測之物理量或化學 電訊號 類比數位轉換(ADC) 數位訊號 量，如溫度、壓力、溼度、長度、速度、震動、聲 電腦(computer) 音、PH值及化學成分等，轉換成可記錄之形式，通 圖1－感測器基本運作流程 4 〕 〔 常為電訊號，再以資料擷取儀器將此電訊號進行記 錄、顯示或分析。如此便可取代人類的視覺、聽 在實際應用中，轉換器存有非理想的結果，顯 覺、嗅覺及味覺等感官記錄，除避免主觀意識之謬 示值與實際值間的差距稱為誤差 （error ），引發誤 誤，方便快速的記錄量測值外，更可避免一些特殊 差的因素有很多種，例如： 8 車輛研測資訊 2006-11 專 題