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传感器的组成

发布时间:2011/8/10 16:49:13 访问次数:5991

     传感器的功用是一感二传,即感如被测信息并传送出去。传感器一般由敏感元器件、转换元器件、转换电路和辅助电源4部分组成,如图6-1所示。

                      

    (1)敏感元器件
    敏感元器件是能够直接感知(响应)被测量,并按一定规律转换成与被测量有确定关系的其他量的元器件。例如,应变式压力传感器的弹性膜片就是敏感元器件,作用是将压力转换成弹性膜片的变形。它是直接感受被测量,并且使输出量与被测量成确定关系的某一物理元器件。

    (2)转换元器件
    转换元器件是指能将敏感元器件的输出量直接转换成电量输出的元器件,一般情况下不直接感知(响应)被测量(特殊情况例外)。例如,应变式压力传感器中的应变片就是转换元器件,作用是将弹性膜片的变形转换成电阻值的变化。

    (3)转换电路
    转换电路又称信号调节(转换)电路,也称为二次仪表,是把转换元器件输出的电信号放大,转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。这些电路的类型视传感器类型而定,通常采用的有电桥电路、放大器电路、变阻器电路、A/D与D/A转换电路、调制电路和振荡器电路等。

      (4)电源电路
    有的传感器需要外部电源供电,有的传感器则不需要外部电源供电,如压电传感器。
    实际上,传感器的构成方法因被测量(对象)、转换原理、使用环境及性能指标要求等具体情况的不同而有较大的差异。最简单的传感器由一个敏感元器件(兼转换元器件)组成,它感知被测量时直接输出电量,如热电偶。有些传感器由敏感元器件和转换元器件组成,没有转换电路,如压电式加速度传感器,其中质量块是敏感元器件,压电片是转换元器件。有些传感器转换元器件不止一个,要经过若干次转换。
    如果所要测量的非电量正好是某传感器能转换的那种非电量,而该传感器转换出来的电量又正好能为后面的显示、记录电路所利用(例如,热电偶测温度时产生的热电势可以驱动动圈式毫伏计),那么只要由这种传感器和显示仪表便可构成一个非电量测量系统。
    如果把传感器称为变换器,则敏感器可称为预变换器。例如,用电阻应变片测压力时要将应变片粘贴到受压力的弹性元器件上,弹性元器件将压力转换为应变,应变片再将应变转换为电阻变化,这里应变片便是传感器,而弹性元器件便是敏感器。敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换,但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量,而不是像传惑器那样把非电量转换成电量。


 

     传感器的功用是一感二传,即感如被测信息并传送出去。传感器一般由敏感元器件、转换元器件、转换电路和辅助电源4部分组成,如图6-1所示。

                      

    (1)敏感元器件
    敏感元器件是能够直接感知(响应)被测量,并按一定规律转换成与被测量有确定关系的其他量的元器件。例如,应变式压力传感器的弹性膜片就是敏感元器件,作用是将压力转换成弹性膜片的变形。它是直接感受被测量,并且使输出量与被测量成确定关系的某一物理元器件。

    (2)转换元器件
    转换元器件是指能将敏感元器件的输出量直接转换成电量输出的元器件,一般情况下不直接感知(响应)被测量(特殊情况例外)。例如,应变式压力传感器中的应变片就是转换元器件,作用是将弹性膜片的变形转换成电阻值的变化。

    (3)转换电路
    转换电路又称信号调节(转换)电路,也称为二次仪表,是把转换元器件输出的电信号放大,转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。这些电路的类型视传感器类型而定,通常采用的有电桥电路、放大器电路、变阻器电路、A/D与D/A转换电路、调制电路和振荡器电路等。

      (4)电源电路
    有的传感器需要外部电源供电,有的传感器则不需要外部电源供电,如压电传感器。
    实际上,传感器的构成方法因被测量(对象)、转换原理、使用环境及性能指标要求等具体情况的不同而有较大的差异。最简单的传感器由一个敏感元器件(兼转换元器件)组成,它感知被测量时直接输出电量,如热电偶。有些传感器由敏感元器件和转换元器件组成,没有转换电路,如压电式加速度传感器,其中质量块是敏感元器件,压电片是转换元器件。有些传感器转换元器件不止一个,要经过若干次转换。
    如果所要测量的非电量正好是某传感器能转换的那种非电量,而该传感器转换出来的电量又正好能为后面的显示、记录电路所利用(例如,热电偶测温度时产生的热电势可以驱动动圈式毫伏计),那么只要由这种传感器和显示仪表便可构成一个非电量测量系统。
    如果把传感器称为变换器,则敏感器可称为预变换器。例如,用电阻应变片测压力时要将应变片粘贴到受压力的弹性元器件上,弹性元器件将压力转换为应变,应变片再将应变转换为电阻变化,这里应变片便是传感器,而弹性元器件便是敏感器。敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换,但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量,而不是像传惑器那样把非电量转换成电量。


 

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