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传感器的分类详细介绍
  • 发布日期:2013-09-03      浏览次数:986
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      根据输入物理量可分为:位移传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器及气敏传感器等。
      根据工作原理可分为:电阻式、电感式、电容式及电势式等。
      根据输出信号的性质可分为:模拟式传感器和数字式传感器。即模拟式传感器输出模拟信号,数字式传感器输出数字信号.
      根据能量转换原理可分为:有源传感器和无源传感器。有源传感器将非电量转换为电能量,如电动势、电荷式传感器等;无源程序传感器不起能量转换作用,只是将被测非电量转换为电参数的量,如电阻式、电感式及电容光焕发式传感器等。
       
      光电式传感器
      光电式传感器分为:光栅式和码盘式两种。
      光栅式传感器光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号。光栅有两块,一为固定光栅,另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物通过传力杠杆系统使表盘轴旋转,带动移动光栅转动,使莫尔条纹也随之移动。光电管、转换电路和显示仪表,计算出移过的莫尔条纹数量,测出光栅转动角的大小,从而确定和读出被测物质量。
      码盘式传感器的码盘(符号板)是一块装在表盘轴上的透明玻璃,上面带有按编码方法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时,码盘也随之转过角度。光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号,然后由电路进行数字,zui后在显示器上显示出代表被测质量的数字。光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。
      液压式传感器 ,在受被测物重力P作用时,液压油的压力增大,增大的程度与P成正比。测出压力的增大值,确定被测物的质量。液压式传感器结构简单而牢固,测量范围大,但准确度不超过1/100。
      电磁力式传感器
      它承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作(图5)。当承重台上放有被测物时,杠杆的一端向上倾斜;光电件检测出倾斜度信号,经放大后流入线圈,产生电磁力,使杠杆恢复至平衡。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换,确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高,可达 1/2000~1/60000,但称量范围仅在几十毫克至10千克。
      电容式传感器,它电容器振荡电路的振荡频率f与极板间距d 的正比例关系工作(图6 )。极板有两块,一块固定不动,另一块可移动。在承重台加载被测物时,板簧挠曲,两极板的距离发生变化,电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少,造价低,准确度为1/200~1/500。
      磁极变形式传感器
      铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起导磁率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量求出加到磁极上的力,进而确定被测物的质量。磁极变形式传感器的准确度不高,为1/100,适用于大吨位称量工作,称量范围为几十至几万千克。
      振动式传感器 弹性元件受力后,其固有振动频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的变化,求出被测物作用在弹性元件上的力,进而求出其质量。振动式传感器有振弦式和音叉式两种。
       
      振弦式传感器的弹性元件是弦丝。当承重台上加有被测物时,V形弦丝的交点被拉向下,且左弦的拉力增大,右弦的拉力减小。两根弦的固有频率发生不同的变化。求出两根弦的频率之差,求出被测物的质量。振弦式传感器的准确度较高,可达1/10001/10000,称量范围为100克至几百千克,但结构,加工难度大,造价高。
      音叉式传感器的弹性元件是音叉。音叉端部固定有压电元件,它以音叉的固有频率振荡,并可测出振荡频率。当承重台上加有被测物时,音叉拉伸方向受力而固有频率,的程度与施加力的平方根成正比。测出固有频率的变化,求出重物施加于音叉上的力,进而求出重物质量。音叉式传感器耗电量小,计量准确度高达 1/100001/200000,称量范围为500g10kg
      陀螺仪式传感器转子装在内框架中,以角速度ωX轴稳定旋转。内框架经轴承与外框架联接,并可绕水平轴 Y 倾斜转动。外框架经万向联轴节与机座联接,并可绕垂直轴Z 旋转。转子轴 (X在未受外力作用时保持水平。转子轴的一端在受到外力(P/2)作用时,产生倾斜而绕垂直轴Z 转动进动。进动角速度ω与外力P/2成正比,通过检测频率的方法测出ω,求出外力大小,进而求出产生此外力的被测物的质量。
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