传感器原理及应用，传感器的原理是什么

1，传感器的原理是什么

一般传感器是由电源电路、磁场感应电路、放大电路、显示电路及信号输出等组成。电源有设备提供本安电源，信号由磁感应电流经I/V转换、电压放大电路后分别供给显示电路及信号输出电路输出电路。

传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。

传感器的原理是什么

2，常见的传感器及应用

电阻传感器电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转化成电阻值的变化，再经过转换电路变成电量输出。根据传感器组成材料变化或传感器原理变化，产生了各种各样的电阻式传感器，主要包括应变式传感器及压阻式传感器。电阻传感器可以测量力、压力、位移、应变、加速度和温度等非电量参数。电阻式传感器结构简单，性能稳定，灵敏度较高，有的还可用于动态测量。电容传感器电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种装置，实质上就是一个具有可变参数的电容器。电容式传感器具有结构简单、动态响应快、易实现非接触测量等突出的优点。随着电子技术的发展，它所存在的易受干扰和分布电容影响等缺点不断得以克服，而且还开发出容栅位移传感器和集成电容式传感器。广泛应用于压力、位移、加速度、液位、成分含量等测量之中。

激光位移传感器：测距，测振，测形变，分拣等电涡流传感器：测距，测长，测宽，测厚等二维激光扫描传感器：测轮廓，测缝等传感器种类繁多，不再赘述

常见的传感器及应用

3，传感器的原理和应用

光电传感器：是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来，新的光电器件不断涌现，特别是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。应用：一、烟尘浊度监测仪防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消除工业烟尘污染，首先要知道烟尘排放量，因此必须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟道浊度的变化。 2．光电池在光电检测和自动控制方面的应用光电池作为光电探测使用时，其基本原理与光敏二极管相同，但它们的基本结构和制造工艺不完全相同。由于光电池工作时不需要外加电压；光电转换效率高，光谱范围宽，频率特性好，噪声低等，它已广泛地用于光电读出、光电耦合、光栅测距、激光准直、电影还音、紫外光监视器和燃气轮机的熄火保护装置等。 …… 参考资料：我的教材《传感器与检测技术》

传感器的原理和应用

4，传感器的控制原理是什么

霍尔电流电压传感器工作原理直测式霍尔电流传感器原边电流Ip产生的磁通量聚集在磁路中，并由霍尔器件检测出霍尔电压信号，经过放大器放大，该电压信号精确地反映原边电流。磁平衡霍尔电流传感器原边电流Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流Is精确地反映原边电流。磁平衡霍尔电压传感器原边电压Vp通过原边电阻R1转换为原边电流Ip，Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流Is精确地反映原边电压。霍尔电流电压传感器特点》》》 ◎ 直测式霍尔电流传感器（50A……10000A） Ⅰ、测量频率： 0……50KHz Ⅱ、反应时间：＜7uS Ⅲ、线性度： 1% Ⅳ、电源耗电少 ◎ 磁平衡霍尔电流传感器（1A……1000A） Ⅰ、测量频率： 0……150KHz Ⅱ、精度： 0.2% Ⅲ、反应时间：＜1uS Ⅳ、线性度好： 0.1% ◎ 磁平衡霍尔电压传感器 Ⅰ、测量频率： 0……20KHz Ⅱ、线性度好： 0.1% Ⅲ、反应时间： 40uS 使用传感器模块注意事项》》》 ◎ 传感器模块在使用时，应先接通副边电源，再接通原边电流或电压。 ◎ 在选用传感器模块时，要根据测量范围、精度、反应时间及接线方式等参数，选用不同型号的传感器。 ◎ 测量电流时，最好使用单根导线充满传感器模块孔径，以便得到最佳的动态性能和灵敏度。 ◎ 传感器模块的最佳测量精度是额定值下测得的，当测量值低于额定值时，原边用多匝绕线，使总的安匝数接近额定值，从而获得最佳测量精度。 ◎ 电流母线温度不得超过100度。

5，位置传感器是什么原理

位置传感器在实际应用中有连续测量物位变化的连续式和以点测为目的的开关式两种。其中，开关式的产品应用较广泛一些，它可以用于过程自动控制的门限、溢流和空转防止等等；连续测量式主要用于需要连续控制、仓库管理和多点报警系统中。下面来介绍一些常见物位传感器原理：一、浮于自动平衡式位置传感器它是利用检测平衡状态下浮子浮力的变化来进行位置测量的。此外，它还可以配备微机，使其具有自检、自诊断和远传的功能，它的优点是测量位置的范围宽、精度高。二、超声波位置传感器它是一种非接触式位置的产品，对于一些不宜接触测量的场合是最好的选择。它是通过向被测物体表面发射超声波，被其反射后，传感器接受，通过时间和声速来计算其到物体表面的距离。超声波有一个特性它的频率愈低，随着距离的衰减愈小，但是反射效率也小，所以需要根据距离、物体表面状况等因素来选择超声波传感器类型。高性能产品能分别出哪些是信号波，哪些是噪声，而且还可以在高温和大风的情况下检测液位。三、电容式位置传感器它是由两个导体电极组成，由于电极间，待测液位的变化导致静电容的变化来进行测量的。它的敏感元件形状一般有棒状、线状和板状。它受压力、温度影响比较大，这由它的材料决定。有些产品不仅可以测量液位，还可以检测自身敏感元件是否破损、绝缘性是否降低、电缆和电路的故障等，并给出报警信号。四、压力式位置传感器它通常为半导体膜盒结构，通过金属片承受液体压力，利用封入的硅油导压传递给半导体应变片进行物位的测量。该类产品应用越来越广泛，现在，已经涌现很多量程大、体积小、精度高和可靠性高的产品。

工作原理　　加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入节气门控制单元，控制单元首先对输入的信号进行滤波，以消除环境噪声的影响，然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图，计算出对发动机扭矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。然后再经过can总线和整车控制单元进行通讯，获取其他工况信息以及各种传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等，由此计算出整车所需求的全部扭矩，通过对节气门转角期望值进行补偿，得到节气门的最佳开度，并把相应的电压信号发送到驱动电路模块，驱动控制电机使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度信号反馈给节气门控制单元，形成闭环的位置控制。　　节气门驱动电机一般为步进电机或直流电机，两者的控制方式也有所不同。驱动步进电机常采用h桥电路结构，控制单元通过发出的脉冲个数、频率与方向控制电平对步进电机进行控制。电平的高低控制步进电机转动的方向，脉冲个数控制电机转动的角度，即发出一个脉冲信号，步进电机就转动一个步进角，脉冲频率控制电机转速，转速与脉冲频率成正比。因此，通过对上述三个参数的调节可以实现电机精确定位与调速。　　控制直流电机采用脉冲宽度调制（pwm）技术，其特点有频率高，效率高，功率密度高与可靠性高。控制单元通过调节脉宽调制信号的占空比，来控制直流电机转角的大小，电机方向则是由和节气门相连的复位弹簧控制的。电机输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比。当占空比一定，电机输出转矩与回位弹簧阻力矩保持平衡时，节气门开度不变；当占空比增大时，电机驱动力矩克服回位弹簧阻力矩，节气门开度增大；反之，当占空比减小时，电机输出转矩和节气门开度也随之减小。　　ecu对系统的功能进行监控，如果发现故障，将点亮系统故障指示灯，提示驾驶员系统有故障。同时电磁离合器被分离，节气门不再受电机控制。节气门在回位弹簧的作用下返回到一个小开度的位置，使车辆慢速开到维修地点。

6，传感器的种类及应用有哪些

原发布者:孙大大SUN机电一体化技术常用传感器及其原理班级：机械设计制造及其自动化姓名：学号：一、传感器的分类传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测物理量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。按工作原理可划分为： 1．电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。磁电式传感器是利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切

将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器。转速传感器属于间接式测量装置，可用机械、电气、磁、光和混合式等方法制造。按信号形式的不同，转速传感器可分为模拟式和数字式两种。前者的输出信号值是转速的线性函数,后者的输出信号频率与转速成正比,或其信号峰值间隔与转速成反比。转速传感器的种类繁多、应用极广，其原因是在自动控制系统和自动化仪表中大量使用各种电机，在不少场合下对低速（如每小时一转以下）、高速（如每分钟数十万转）、稳速（如误差仅为万分之几）和瞬时速度的精确测量有严格的要求。常用的转速传感器有光电式、电容式、变磁阻式以及测速发电机等。　　光电式转速传感器它分为投射式和反射式两类。投射式光电转速传感器的读数盘和测量盘有间隔相同的缝隙。测量盘随被测物体转动，每转过一条缝隙，从光源投射到光敏元件（见光电式传感器）上的光线产生一次明暗变化,光敏元件即输出电流脉冲信号（图1）。反射式光电传感器在被测转轴上设有反射记号，由光源发出的光线通过透镜和半透膜入射到被测转轴上。转轴转动时，反射记号对投射光点的反射率发生变化。反射率变大时，反射光线经透镜投射到光敏元件上即发出一个脉冲信号；反射率变小时，光敏元件无信号。在一定时间内对信号计数便可测出转轴的转速值（图2）。　　变磁阻式转速传感器它属于变磁阻式传感器。变磁阻式传感器的三种基本类型，电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器都可制成转速传感器。电感式转速传感器应用较广，它利用磁通变化而产生感应电势，其电势大小取决于磁通变化的速率。这类传感器按结构不同又分为开磁路式和闭磁路式两种。开磁路式转速传感器（图4a）结构比较简单，输出信号较小，不宜在振动剧烈的场合使用。闭磁路式转速传感器由装在转轴上的外齿轮、内齿轮、线圈和永久磁铁构成（图4b）。内、外齿轮有相同的齿数。当转轴连接到被测轴上一起转动时，由于内、外齿轮的相对运动，产生磁阻变化，在线圈中产生交流感应电势。测出电势的大小便可测出相应转速值。

可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途，传感器可分类为：压力敏和力敏传感器 ?位置传感器液面传感器 ?能耗传感器速度传感器 ?热敏传感器加速度传感器 ?射线辐射传感器振动传感器? 湿敏传感器磁敏传感器? 气敏传感器真空度传感器? 生物传感器等。? 以其输出信号为标准可将传感器分为：模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。? 数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。? 膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。? 开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。 ? 在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类： (1)按照其所用材料的类别分? 金属? 聚合物? 陶瓷? 混合物? (2)按材料的物理性质分? ? 导体? 绝缘体? 半导体? 磁性材料? (3)按材料的晶体结构分? 单晶? 多晶? 非晶材料? 与采用新材料紧密相关的传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向：? (1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应，然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。? (2)探索新的材料，应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。? (3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应，并在传感器技术中加以具体实施。? 现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。表1.2中给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。? 按照其制造工艺，可以将传感器区分为：集成传感器?薄膜传感器?厚膜传感器?陶瓷传感器集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。? 薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。? 厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是al2o3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。? 完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。? 每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。转速传感器----就是旋转编码器，将转速转换成脉冲波（5vdc)送入plc或其它处理器进行处理。电流传感器----就是电流变送器，将0-5a或更大的电流信号转换成4——20ma或0——20ma的标准控制信号给处理器。电压传感器----就是电压变送器，将0——100v或更大的电压信号转换成0——10v的标准控制信号给处理器。振动传感器----检测机械设备的振动，进行线性输出或继电器输出。霍尔传感器---- 就是电感式的接近开关，采用霍尔原理。检测距离不会超过10mm。输出信号一般都是直流三线制的pnp或npn输出。缸压传感器——就是压力传感器，可以输出继电器信号也可以是线性信号。空气流量传感器——可以输出继电器信号或电压、电流的线性信号。氧传感器 —— 节气门位置传感器温度传感器 ——这个一般都是线性的电压输出。并且要配合温控器使用还有

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