传感器输出信号 一文读懂传感器技术中的有源信号和无源信号

一文读懂传感器技术中的有源信号和无源信号

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无源信号和有源信号

1定义

对于电流信号而言，若设备有独立的工作电源线，那它提供的信号输出(比如4-20mA)为有源信号;若设备本身无独立工作电源，它提供的信号为无源信号。三线制仪表、四线制仪表的输出信号为有源信号，二线制仪表输出为无源信号。

2如何采集

有源信号： 采集很简单，首先要接通信号源设备的电源(通常有三线制和四线制两种)让设备正常工作，其次将采集设备输入接口的正端和负端分别与信号源设备的正端和负端对应连接行。

无源信号： 首先需要一个直流24V电源(因为提供无源信号的二线制仪表无独立的工作电源，当它需要输出4-20mA信号时，它的工作电压需要外部设备来提供。这个DC24V电源可以是独立电源，也可以是无源信号采集设备配电功能提供);其次二线制仪表、DC24V电源和无源信号采集设备三者之间的应形成正确回路：DC24V电源正极接二线制仪表4-20mA输出的正极，二线制仪表4-20mA输出的负极接入采集设备4-20mA信号输入端正极，采集设备4-20mA信号输入端负极接DC24V电源负极，这样就形成完整的回路。

无源接点和有源接点

1无源接点

无源接点俗称干接点或无源开关，干接点是一种电气开关，具有闭合和断开的两种状态;2个接点之间没有极性，可以互换。

2常见的无源接点信号

各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等。

各种按键。

各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器;继电器、干簧管的输出。

3有源接点

有源接点俗称湿接点或有源开关，具有有电和无电的两种状态;2个接点之间有极性，不能反接。

4常见的有源接点信号

把以上的干接点信号，接上电源，再跟电源的另外一极作为输出，就是有源节点信号。工业控制上常用的湿接的电压范围是DC0-30V，标准的是DC24V;电气设备二次回路中通常的湿接的电压范围是AC110-380V，常用AC220V或AC380V湿接点。

把TTL电平输出作为湿接点，也未尝不可;一般情况下，TTL电平需要带缓冲输出的，例如：7407、245、244等，与VCC等构成回路;244、245也可以跟gnd构成回路;才能驱动远方的光耦。

NPN三极管的集电极输出和VCC。

达林顿管的集电极输出和VCC。

红外反射传感器和对射传感器的输出。

5无源接点的优点

在工业控制领域应用中，因无源接点(干接点)无极性限制，其数量远多于有源接点，无源接点有如下优点：

随便接入，降低工程成本和工程人员要求，提高工程速度。

处理干接点开关量数量多。

连接干接点的导线即使长期短路既不会损坏本地的控制设备，也不会损坏远方的设备。

接入容易，接口容易统一。

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HBM传感器PW12CC375KG：位移传感器输出信号是什么？

位移传感器 是一种测量物体位置变化的传感器，其输出信号通常反映了被测物体在某一方向上的位移量。位移传感器的种类繁多，根据其工作原理的不同，输出信号的类型和性质也有所区别。下面将详细介绍几种常见的位移传感器的输出信号:

1.模拟信号输出

电阻式位移传感器:这类传感器利用电位器分压原理，输出的是与位移量成比例的直流电压信号。其量程和分辨率通常由传感器的设计决定。

线性可变差分电位器(LVDT):LVDT输出的是一个变化的交流电压信号，其幅度与被测物体的位移成正比。

电容式位移传感器:这类传感器通过测量电容量的变化来检测位移，输出的是与位移量成比例的模拟电压或电流信号。

光电编码器:光电编码器输出的是脉冲信号，每个脉冲代表一个小的位移量。通常，这些脉冲会转换为420mA的模拟信号或者通过计数器电路进行计数。

2.数字信号输出

磁致伸缩位移传感器:这类传感器可以输出数字脉冲信号，其脉冲的数量与位移量相对应。

磁编码器:磁编码器输出的是数字脉冲信号，其脉冲的频率与轴的旋转速度成正比，可通过计算获得轴的位移量。

光栅尺位移传感器:输出的是A、B、Z三路脉冲信号，其中A、B为莫尔条纹信号，Z为回零信号。这些脉冲信号可以通过电子电路转换为数字信号。

3.脉冲信号输出

增量式脉冲编码器:这类传感器输出脉冲信号，每一个完整转速周期产生一个脉冲，通过计算脉冲数可以得到轴的旋转角度感线性位移，

4.特殊类型信号输出

振动传感器:这类传感器检测的是振动信号，可以是模拟的电压或电流信号，也可以是数字信号，反映了振动的速度、加速度或者位移。

在选择位移传感器的输出信号类型时，需要根据具体的应用需求来确定，例如精度要求、抗干扰能力、信号传输距离、后续处理设备的兼容性等因素。在工业控制系统中，数字信号因其抗干扰能力强、传输远距离稳定而被广泛采用。而在高精度测量领域，模拟信号因基高分辨率和精度而被优先选择。在实际应用中，传感器的输出信号可能会通过相应的信号处理电路进行转换或放大，以适应不同系统的要求。

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