传感器执行标准 传感器的分类原理与检测方法

传感器的分类原理与检测方法

传感器（transducer/sensor）是一种能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾）的装置或器件。它是实现自动检测和自动控制的基础。

1．按工作原理分类

传感器根据工作原理可分为物理传感器和化学传感器两大类。其中，物理传感器应用的是物理原理，诸如压电效应、磁致伸缩现象以及热电、光电、磁电、离化、极化等原理。化学传感器应用的是化学吸附、电化学反应原理，被测信号量的微小变化会被转换成电信号。目前，大多数传感器是以物理原理为基础运作的。随着技术的发展和成本的降低，化学传感器将会得到更广泛的应用。2．按用途分类

传感器按用途可分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、加速度传感器、射线辐射传感器、湿敏传感器、热敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。目前，常见的是热敏传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、速度传感器等。

3．按构成材料分类

传感器按构成材料的类别可分为金属传感器、聚合物传感器、陶瓷传感器、混合物传感器，按材料的物理性质传感器可分为导体传感器、绝缘体传感器、半导体传感器、磁性材料传感器，按材料的晶体结构传感器分为单晶传感器、多晶传感器、非晶材料传感器。

4．按制造工艺分类

传感器按制造工艺可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。常见的传感器是集成传感器、陶瓷传感器和厚膜传感器。

二、传感器的特性

1．传感器的静态特性

传感器的静态特性是指传感器输入静态信号后，传感器的输出量与输入量之间所具有的相互关系。传感器静态特性主要包括线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等参数。

（1）灵敏度

灵敏度是指传感器在稳态工作情况下，输出量变化Δy 对输入量变化Δx 的比值。它是输入—输出特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间呈线性关系，则灵敏度是一个常数；否则，它将随输入量的变化而变化。

（2）分辨力

分辨力是指传感器可能感受到的被测量最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化，当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。

2．传感器的动态特性

所谓动态特性是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。

三、气体传感器的识别与检测

气体传感器除了应用在抽油烟机内，实现厨房油烟的自动检测外，还广泛应用在矿山、石油、机械、化工等领域，实现火灾、爆炸、空气污染等事故的检测、报警和控制。常见的气体传感器的实物外形如下图所示。

1．气体传感器的构成和工作原理

气体传感器由气敏电阻、不锈钢网罩（过滤器）、螺旋状加热器、塑料底座和引脚构成，如下图（a）所示。气体传感器的电路符号如图（b）所示。其中，A—a 两个脚内部短接，是气敏电阻的一个引出端；B—b 两个脚内部短接，是气敏电阻的另一个引出端；H—h两个脚是加热器供电端。

提示： 许多资料将 H、h 脚标注为 F、f。

当加热器得到供电后，开始为气敏电阻加热，使它的阻值急剧下降，随后进入稳定状态。进入稳定状态后，气敏电阻的阻值会随着被检测气体的吸附值而发生变化。N 型气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而减小，P 型气敏电阻的阻值随气体浓度的增大而增大。

2．气体传感器的检测

（1）加热器的检测

用万用表的“R×1”或“R×10”挡测量气体传感器加热器两个引脚间的阻值，若阻值为无穷大，说明加热器开路。

（2）气敏电阻的检测

如图 3-68 所示，检测气敏电阻时最好采用两块万用表。

其中，一块置于“500mA”电流挡后，将两个表笔串接在加热器的供电回路中；另一块万用表置于“10V”直流电压挡，黑表笔接地，红表笔接在气体传感器的输出端上。为气体传感器供电后，电压表的表针会反向偏转，几秒后返回到0的位置，然后逐渐上升到一个稳定值，电流表指示的电流在150mA内，说明气敏电阻已完成预热。此时吸一口香烟对准气体传感器的网罩吐出，电压表的数值应该发生变化；否则，说明网罩或气体传感器异常。检查网罩正常后，就可确认气体传感器内部的气敏电阻异常。

提示： 采用一块万用表测量气体传感器时，将吸入口内的香烟对准气体传感器的网罩吐出后，若气体传感器的输出端电压有变化，则说明它正常。

四、热电偶传感器的识别与检测

热电偶是一种特殊的传感器，它能够将热信号转换为电信号，并且有一定的带载能力。

1．热电偶传感器的识别

热电偶传感器是将A、B 两种成分且热电性能不同的材料一端焊接在一起，另一端与放大器等电路相接，常见的热电偶传感器实物外形如下图所示。

热电偶传感器的焊接端称为检测端或热端。该端安装在被检测温度的部位，设其温度为t 1；未焊接端称为自由端或冷端，设其温度为t 2。当t 1>t 2 时，回路中就会产生热电动势。该电动势经放大后控制执行部件，便可实现对被控制器件的温度控制。

2．热电偶传感器的检测

用万用表的二极管挡测量热电偶两个引脚间的阻值，阻值应为 0 且蜂鸣器鸣叫，否则说明它异常。

电气基础知识测试试题及答案

一、填空题

1、我国工频交流电的频率为 50HZ 、周期 0.02秒 。

2、安全工作规程是中规定:设备对地电压高于250V为高电压;在250V以下为低电压;安全电压为36V以下;安全电流为10mA以下。

3、带电设备着火时应使用干粉 1211、二氧化碳灭火器，不得使用泡沫灭火器灭火。

4、传感器通常由敏感元件、转换元件、接口电路三部分组成。

5、测量电路把传感器的输出信号变换成电信号，使其能在指示仪上指示或在仪中记录。

二、单项选择题

1、下列选项中，主要完成传感器输出信号处理的是（ A ）。

A. 传感器接口电路 B.信号转换电路 C.放大器 D. 编码器

2、光电传感器的基本原理是物质的( B)

A. 压电效应 B.光电效应C.磁电效应D.热电效应

3、如果发现有人发生触电事故，首先必须 （ A ）

A.尽快使触电者脱离电源 B.立即进行现场紧急救护

C.迅速打电话叫救护车 D.马上报警

4、.下列关于职业道德概念不正确的是（ C）。

（A）职业道德兼有强烈的纪律性。

（B）职业道德是介于法律和道德之间的一种特殊的规范。

（C）从业人员职业道德水平高不是产品质量和服务质量的有效保证，只是补充。

（D）职业道德的基本职能是调节职能。

5、下列关于职业道德和企业发展说法不正确的是（ D ）

（A）职业道德对于企业发展是辅助的关系。

（B）若从业人员职业道德水平不高，很难生产出优质的产品和提供优质的服务.

（C）提高企业的信誉主要靠产品的质量和服务质量；

（D）职业活动是人的全面发展的辅助条件。

6、下列关于严格执行标准的说法不正确的是（ A ）

（A）提倡严格执行标准，但是在具体情况面前，技术人员可以从简执行。

（B）为了防止受到伤害，保障设备的安全运行，我们应严格遵守相关的技术规范。

（C）对工作程序和工作规范要不折不扣严格执行，才能保质保量完成任务，实现最终目标.

（D）工作程序是使工作条理化、标准化和规范化，以求得最佳工作秩序、工作质量和工作效率。

7、下列关于机械工程识图说法不正确的是（ A ）

（A）尺寸界线为粗实线。

（B）图中所注尺寸为零件完工后的尺寸。

（C）工程图样多数采用正投影法绘制。

（D）标注尺寸应尽量使用符号和缩写词。

8、下列关于电气线路识图说法不正确的是（ C ）

（A）电路原理图是详细表示电路、设备或成套装置的全部接班组成和连接关系的简图。

（B）电路原理图不涉及电气元件的结构尺寸，材料选用数据。

（C）各电器元件的触头位置都按已经受外力作用时的常态位置画出。

（D）电路各点标记，数字与图形符号组合，数字在后。

9、manipulator的中文是（ C ）。

（A）手动操作 （B）人工设定 （C）操纵机、操作者 （D）以上都不是

10、机器人的英文单词是（ B ）。

（A）Rob （B）Robot （C）Rabbit （D）Robert

11、下列关于测量与误差分析内容说法不正确的是（ D ）

（A）测量单位是人为定义的，有任意性。 （B）电位差计测电动势是直接测量。

（C）偏差法是工程上应用最广泛的测量方法。 （D）用光电转速表测量转速是接触测量法。

12、电气控制线路图测绘的一般步骤是设备停电，先画（ C ），再画电器接线图，最后画出电气原理图。

（A）电机位置图 （B）设备外形图 （C）电器布置图 （D）开关布置图

13、下列关于电气线路识图说法不正确的是（ C ）

（A）电路原理图不涉及安装位置和实际配线方法。

（B）电路原理图一般分为电源电路、主电路和辅助电路三部分。

（C）主电路原理图是指受电的动力装置及控制、保护电路支路。

（D）电气接线图主要用于安装接线、线路检查和故障处理。

14、1度电可供“220V40W”的灯泡正常发光时间是（ D ）。

（A）20h （B）40h （C）45h （D）25h

15、三相对称电路是指（ C ）。

（A）三相电源对称的电路

（B）三相负载对称的电路

（C）三相电源和三相负载均对称的电路

（D）以上都不是

三、多项选择题

1、下列关于诚实守信说法不正确的是（ ABCD ）。

（A）诚实守信是每一个行业树立形象的根本。

（B）诚实守信是社会健康发展的重要保障。

（C）诚实守信是传统美德和革命传统的要求。

（D）诚实守信是做人的准则和做事准则。

2、机器视觉之尺寸测量是基于相对测量法，通过（ ABCD ）测量来推算出实物大小。

（A）溯源 （B）倍率标定 （C）自动提边 （D）屏幕图像

3、电气制图与识图首先应了解和熟悉图形符号的（ ABCD ），这是看懂电路图的基础。

（A）形式 （B）内容 （C）含义 （D）它们之间的关系

4、电工测量的指示仪表按工作原理分为（ ABC ）等。

（A）磁电系 （B）电动系 （C）感应系 （D）气动系

5、带熔断器式刀开关主要作用有（ ABCD ）

（A）电源开关 （B）隔离开关 （C）应急开关 （D）电路保护

四、判断题（每题10分，共30分）

1、 Y—Δ降压启动只适用于正常工作时定子绕组做三角形连接的电动机（ √ ）

2、所有接线端子、导线线头上，都应套有与电路图上相应连接点线号一致的编码套管。( √ )

3、对于额定电流不超过5A的电动机可以用中间继电器代替接触器使用。（ × ）

4、变压器的工作原理实际上是利用电磁感应原理，把一次侧的电能传送给二次侧的负载。（ √ ）

5、在控制系统中，许多元器件都需要24VDC电源为其提供能源，如

PLC的CPU及其接口模板继电器、现场仪表等。（ √ ）

6、有人低压触电时，应该立即将他拉开。(×)

7、电流为100毫安时，称为致命电流。 (×)

8、熔断器的额定电压必须大于等于配电线路的工作电压。（ √ ）

9、安全技能教育就是结合本工种、本专业的特点，实现安全操作、安全防护所必须具备的基本技术知识要求。（ √ ）

10、对于容易产生静电的场所，应保持地面潮湿，或者铺设导电性能好的地板。(×)

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