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2024-01-31
常用的传感器
目录
contents
传感器概述
温度传感器
压力传感器
光电传感器
磁电传感器
气体传感器
传感器技术发展趋势
3
01
传感器概述
传感器定义
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器作用
传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来，而其应用的领域也在日益扩大。
传感器按照其工作原理可分为物理传感器和化学传感器。其中物理传感器又包括机械式传感器、电磁式传感器、光学式传感器等；化学传感器则包括电化学传感器、生物传感器等。
传感器分类
传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特点，这些特点使得传感器在各个领域的应用更加广泛和深入。
传感器特点
传感器在工业自动化领域中应用广泛，如温度、压力、流量、液位等参数的检测与控制。
工业自动化
传感器在智能家居领域中也扮演着重要角色，如烟雾报警器中的烟雾传感器、智能家居控制系统中的温湿度传感器等。
智能家居
传感器在医疗设备中的应用也日益增多，如血氧仪中的血氧传感器、心电图机中的心电传感器等。
医疗设备
传感器在环保监测领域中也发挥着重要作用，如空气质量监测中的PM2.5传感器、水质监测中的PH值传感器等。
环保监测
3
02
温度传感器
热电偶传感器基于热电效应原理工作，通过测量两种不同导体组成的闭合回路中的温差电动势来测量温度。
工作原理
测量精度高，响应速度快，可在高温甚至腐蚀性环境中使用。
优点
需要冷端补偿，且对于非线性信号需要进行线性化处理。
缺点
广泛应用于工业炉温测量、热处理过程控制等领域。
应用领域
工作原理
优点
缺点
应用领域
01
02
03
04
热敏电阻传感器基于电阻值随温度变化的特性工作，通过测量电阻值来推算出温度值。
灵敏度高，响应速度快，体积小，易于集成。
自发热效应会影响测量精度，且长期稳定性相对较差。
广泛应用于家电、汽车电子、医疗设备等领域。
红外温度传感器通过接收被测物体发出的红外辐射能量来测量其表面温度。
非接触式测量，响应速度快，可测量运动物体或难以接近的物体温度。
受被测物体表面发射率、环境温湿度等因素影响，测量精度可能受到影响。
广泛应用于电力、冶金、化工等领域的温度监测和控制。
工作原理
优点
缺点
应用领域
家电领域
工业领域
汽车电子领域
医疗设备领域
在空调、冰箱、洗衣机等家电产品中，温度传感器用于实时监测和控制温度，确保产品正常运行和节能。
在汽车中，温度传感器用于监测发动机温度、冷却液温度等关键参数，以确保汽车安全、高效运行。
在医疗设备中，温度传感器用于监测患者体温、医疗设备内部温度等，以确保医疗过程的安全和有效。
在工业自动化生产中，温度传感器广泛应用于各种加热、冷却、干燥等工艺过程中，以确保产品质量和生产效率。
3
03
压力传感器
工作原理
基于电容的变化来测量压力，当外界压力作用于弹性元件时，会引起电容极板间距或面积的变化，从而导致电容量发生变化。
特点
灵敏度高、响应速度快、稳定性好、温度特性好等。
应用领域
广泛应用于压力测量、液位测量、重量测量等领域。
利用压阻效应来测量压力，当外界压力作用于传感器的膜片时，会引起膜片产生应变，从而导致电阻值发生变化。
工作原理
结构简单、体积小、重量轻、价格便宜等。
特点
常用于汽车、航空航天、医疗等领域。
应用领域
利用谐振元件的谐振频率随压力变化而变化的特性来测量压力。
工作原理
特点
应用领域
精度高、稳定性好、抗干扰能力强等。
适用于高精度压力测量和控制领域，如石油、化工、电力等。
03
02
01
汽车应用
用于汽车发动机控制系统、燃油喷射系统、刹车系统等，实现对压力、液位、流量等参数的测量和控制。
医疗应用
用于医疗设备如血压计、呼吸机等，实现对患者血压、呼吸等生理参数的监测和控制。
航空航天应用
用于飞机、火箭、卫星等航空航天器的导航、控制、推进等系统，实现对气压、高度、速度等参数的测量和控制。
工业应用
用于工业自动化生产线上的压力控制、流量控制、液位控制等，实现对生产过程的精确控制。
3
04
光电传感器
光电元件
基于光电效应制成的器件，如光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。
光电效应
指光照射到物质上时，物质吸收光能后释放电子的现象，分为外光电效应和内光电效应。
光电元件特性
包括光谱特性、光照特性、温度特性、频率响应特性等，是选择和使用光电元件的重要依据。
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光电开关与光电断续器应用
广泛应用于自动检测、自动计数、自动控制、安全防范等领域。
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