传感器基本概念

描述：

根据物质的特性，可分类电量和非电量两种，电量一般指物理学的电学量，如电压、电流、电阻、电容及电感等；

非电量是指，如压力、温度、尺寸、位移量、质量、力、速度、加速度、转速、流量等，人类要认识物质及其本质，就需要对物质特性进行测量，大多数是对非电量的测量。

非电量需要转换成与非电量有一定关系的电量，再利用电工仪表和电子仪器进行测量，实现这种转换技术的器件叫做传感器。

一、 传感器的组成

传感器的作用是将被测非电物理量转换成与其有一定关系的电信号。

传感器一般有敏感器件、转换元件、接口电路和辅助电源四部分组成，在工业测量中经常会遇到变送器，所谓"变送器"，国际电工委员会（IEC）将电流信号4-20mA（DC）和电压信号1-5V(DC)确定为过程控制系统电模拟信号的统一标准。

1、敏感元件

敏感元件是能够直接感知被测量，并按照一定规律将其转换成与被测量有确定关系的其他量的元件。

2、 转换元件

转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号

3、 变换电路

变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制。

4、 辅助电源电路

转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。

二、 常用的传感器分类

1、电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。

2、称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力电转换装置，电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。

3、热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。

热电阻传感器分类：

1）NTC热电阻传感器：

该类传感器为负温度系数传感器，即传感器阻值随温度的升高而减小。

2）PTC热电阻传感器：

该类传感器为正温度系数传感器，即传感器阻值随温度的升高而增大。

4、液位

1）浮球式液位传感器

浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成。

它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20mA或其它标准信号输出。该传感器为模块电路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点，电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路，可使输出最大电流不超过28mA，因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。

2）浮简式液位传感器

浮筒式液位传感器是将磁性浮球改为浮筒，它是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式液位传感器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。

3）静压或液位传感器

该传感器利用液体静压力的测量原理工作。它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以4～20mA或0～10mA电流方式输出。

接近开关

接近开关由称为无触头的行程开关，由于他是非接触式触发，动作速度快，可在不同的检测距离动作、发出的信号稳定，因此在工业生产中应用广泛。

1、 电感式接近开关

电感式接近开关也称为涡流式接近开关，电感式接近开关由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。

2、电容式接近开关

电容式接近开关是利用被测物体和内部检测电极之间形成的电容变化来工作的。电容式接近开关的检测物体并不只限于金属导体，也可以是绝缘的液体、固体或者粉末状物体。

实物图

接近开关接线图

总结：在工业控制中传感器起到重要角色，光敏传感器相当于人的视觉、声敏传感器相当于人的听觉、气敏传感器相当于嗅觉等等。谢谢你的阅读，喜欢的朋友请点击关注！

传感器与电子元器件之间有哪些区别？-嘉丰芯城

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

区别有两点：一、用于电路的目的传感器是一种检测装置（元件），用于电路中的目的是为了感受到被测量的信息，并将检测感受到的信息，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。如热敏电阻。

一般电子元器件也能感受一定的外界信息，如光、热、电磁信号等，但用于电路中，本身的目的不是用于感受被测量，即使能感受部分外界信息，但其转换能力没传感器那么强（灵敏度太低），或者规律性不强，无法满足需要。

二、价值传感器的价值在于变，随敏感信息变化输出，而且要有规律，能根据输出获得输入的信息。

一般电子元器件的价值在于稳定（不变），或者说追求的方向是不随外界信息而变，像普通电阻，随着温度的变化，电阻变化，会影响电路的稳定性。

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