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傳感器的組成

發(fā)布時間:2011/8/10 16:49:13 訪問次數(shù):6019

     傳感器的功用是一感二傳,即感如被測信息并傳送出去。傳感器一般由敏感元器件、轉(zhuǎn)換元器件、轉(zhuǎn)換電路和輔助電源4部分組成,如圖6-1所示。

                      

    (1)敏感元器件
    敏感元器件是能夠直接感知(響應)被測量,并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關系的其他量的元器件。例如,應變式壓力傳感器的彈性膜片就是敏感元器件,作用是將壓力轉(zhuǎn)換成彈性膜片的變形。它是直接感受被測量,并且使輸出量與被測量成確定關系的某一物理元器件。

    (2)轉(zhuǎn)換元器件
    轉(zhuǎn)換元器件是指能將敏感元器件的輸出量直接轉(zhuǎn)換成電量輸出的元器件,一般情況下不直接感知(響應)被測量(特殊情況例外)。例如,應變式壓力傳感器中的應變片就是轉(zhuǎn)換元器件,作用是將彈性膜片的變形轉(zhuǎn)換成電阻值的變化。

    (3)轉(zhuǎn)換電路
    轉(zhuǎn)換電路又稱信號調(diào)節(jié)(轉(zhuǎn)換)電路,也稱為二次儀表,是把轉(zhuǎn)換元器件輸出的電信號放大,轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號的電路。這些電路的類型視傳感器類型而定,通常采用的有電橋電路、放大器電路、變阻器電路、A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路、調(diào)制電路和振蕩器電路等。

      (4)電源電路
    有的傳感器需要外部電源供電,有的傳感器則不需要外部電源供電,如壓電傳感器。
    實際上,傳感器的構(gòu)成方法因被測量(對象)、轉(zhuǎn)換原理、使用環(huán)境及性能指標要求等具體情況的不同而有較大的差異。最簡單的傳感器由一個敏感元器件(兼轉(zhuǎn)換元器件)組成,它感知被測量時直接輸出電量,如熱電偶。有些傳感器由敏感元器件和轉(zhuǎn)換元器件組成,沒有轉(zhuǎn)換電路,如壓電式加速度傳感器,其中質(zhì)量塊是敏感元器件,壓電片是轉(zhuǎn)換元器件。有些傳感器轉(zhuǎn)換元器件不止一個,要經(jīng)過若干次轉(zhuǎn)換。
    如果所要測量的非電量正好是某傳感器能轉(zhuǎn)換的那種非電量,而該傳感器轉(zhuǎn)換出來的電量又正好能為后面的顯示、記錄電路所利用(例如,熱電偶測溫度時產(chǎn)生的熱電勢可以驅(qū)動動圈式毫伏計),那么只要由這種傳感器和顯示儀表便可構(gòu)成一個非電量測量系統(tǒng)。
    如果把傳感器稱為變換器,則敏感器可稱為預變換器。例如,用電阻應變片測壓力時要將應變片粘貼到受壓力的彈性元器件上,彈性元器件將壓力轉(zhuǎn)換為應變,應變片再將應變轉(zhuǎn)換為電阻變化,這里應變片便是傳感器,而彈性元器件便是敏感器。敏感器與傳感器雖然都是對被測非電量進行轉(zhuǎn)換,但敏感器是把被測非電量轉(zhuǎn)換為可用非電量,而不是像傳惑器那樣把非電量轉(zhuǎn)換成電量。


 

     傳感器的功用是一感二傳,即感如被測信息并傳送出去。傳感器一般由敏感元器件、轉(zhuǎn)換元器件、轉(zhuǎn)換電路和輔助電源4部分組成,如圖6-1所示。

                      

    (1)敏感元器件
    敏感元器件是能夠直接感知(響應)被測量,并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關系的其他量的元器件。例如,應變式壓力傳感器的彈性膜片就是敏感元器件,作用是將壓力轉(zhuǎn)換成彈性膜片的變形。它是直接感受被測量,并且使輸出量與被測量成確定關系的某一物理元器件。

    (2)轉(zhuǎn)換元器件
    轉(zhuǎn)換元器件是指能將敏感元器件的輸出量直接轉(zhuǎn)換成電量輸出的元器件,一般情況下不直接感知(響應)被測量(特殊情況例外)。例如,應變式壓力傳感器中的應變片就是轉(zhuǎn)換元器件,作用是將彈性膜片的變形轉(zhuǎn)換成電阻值的變化。

    (3)轉(zhuǎn)換電路
    轉(zhuǎn)換電路又稱信號調(diào)節(jié)(轉(zhuǎn)換)電路,也稱為二次儀表,是把轉(zhuǎn)換元器件輸出的電信號放大,轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號的電路。這些電路的類型視傳感器類型而定,通常采用的有電橋電路、放大器電路、變阻器電路、A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路、調(diào)制電路和振蕩器電路等。

      (4)電源電路
    有的傳感器需要外部電源供電,有的傳感器則不需要外部電源供電,如壓電傳感器。
    實際上,傳感器的構(gòu)成方法因被測量(對象)、轉(zhuǎn)換原理、使用環(huán)境及性能指標要求等具體情況的不同而有較大的差異。最簡單的傳感器由一個敏感元器件(兼轉(zhuǎn)換元器件)組成,它感知被測量時直接輸出電量,如熱電偶。有些傳感器由敏感元器件和轉(zhuǎn)換元器件組成,沒有轉(zhuǎn)換電路,如壓電式加速度傳感器,其中質(zhì)量塊是敏感元器件,壓電片是轉(zhuǎn)換元器件。有些傳感器轉(zhuǎn)換元器件不止一個,要經(jīng)過若干次轉(zhuǎn)換。
    如果所要測量的非電量正好是某傳感器能轉(zhuǎn)換的那種非電量,而該傳感器轉(zhuǎn)換出來的電量又正好能為后面的顯示、記錄電路所利用(例如,熱電偶測溫度時產(chǎn)生的熱電勢可以驅(qū)動動圈式毫伏計),那么只要由這種傳感器和顯示儀表便可構(gòu)成一個非電量測量系統(tǒng)。
    如果把傳感器稱為變換器,則敏感器可稱為預變換器。例如,用電阻應變片測壓力時要將應變片粘貼到受壓力的彈性元器件上,彈性元器件將壓力轉(zhuǎn)換為應變,應變片再將應變轉(zhuǎn)換為電阻變化,這里應變片便是傳感器,而彈性元器件便是敏感器。敏感器與傳感器雖然都是對被測非電量進行轉(zhuǎn)換,但敏感器是把被測非電量轉(zhuǎn)換為可用非電量,而不是像傳惑器那樣把非電量轉(zhuǎn)換成電量。


 

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