热传感器例子 这20种传感器,工控人你都见过吗?没见过的来涨知识了
这20种传感器,工控人你都见过吗?没见过的来涨知识了
电子技术正在迅速发展。最让我兴奋的一件事是:我们周围许多的电子设备都是在没有人值班的状态下工作的。
随着科技的发展,我们创造出了很多可以感知周围的事物的传感器。
传感器在监测和检测人类的活动时起着不可或缺的作用,并能够将这些信息提供给其他电子设备作为控制参考。
接下来我们从基础知识开始。
以下是今天我们聊的内容的目录
什么是传感器?
什么是不同类型的传感器?
1、温度传感器2、压力传感器3、触摸传感器4、图像传感器5、运动传感器6、光传感器7、振动传感器8、湿度传感器9、接近传感器10、颜色传感器11、辐射传感器12、液位传感器13、位置传感器14、烟雾或气体传感器15、火焰传感器16、泄漏传感器17、加速度计18、倾斜传感器19、标记传感器20、流量传感器或浮子传感器首先什么是传感器?通常,传感器基本定义是探测器;传感器是一种电子设备,用于检测各种类别的信号,并将信号传递给其他电气控制设备。
换一种说法,传感器是一种能将能量从一种形式转换到另一种形式的电子装置。所以,它被称为传感器。
传感器主要是通过距离、温度、湿度度等来识别气体的物理量、热量等。
它以电信号的形式向连接的控制系统提供输出。
例如,在自动化系统中,传感器是向可编程逻辑控制器(plc)传递信号,从而参与控制。
在日常生活应用、商业和工业设备、教育工程中,不同类型的传感器都有着特定的作用。
什么是不同类型的传感器?
传感器分为以下四大类:
1、模拟传感器
2、数字传感器
3、有源传感器
4、无源传感器
每个类别又都有如下不同类型的传感器。
一、温度传感器
温度传感器用于检测温度和热能并将其转换为电信号(以电压或电流的形式进行传递)。
我们实际上有以下几种类型的温度传感器使用。
1、温度计
2、热电偶
3、电阻式温度检测器
4、热敏电阻温度传感器
5、半导体温度传感器
6、振弦式温度传感器
温度传感器现在我们常见的就是被应用于计算机、冰箱、汽车、医疗器械、炊具等设备中。
二、压力传感器
压力传感器还可以被称为压力变送器或压力计。
压力传感器检测空气、气体、水的压力,并向控制器提供电信号。
根据不同的用途和更多的特点,它分为不同的类别:
1、真空压力传感器
2、绝对压力传感器
3、表压传感器
4、压差传感器
压力传感器用于许多系统,常见的是气动、液压、真空系统等。
三、触摸传感器
触摸传感器称为触觉传感器。它是一种电子传感器,用于检测和记录人类的触摸。
电容式触摸传感器、电阻式触摸传感器是触摸传感器现在用的最多的。
它在工业中用的多的比如:开关灯、空调(AC)遥控、门开/关操作、电梯、机器人、智能手机等。
实际上有个冷门知识:血氧饱和度计是触摸式传感器检测人体内氧含量的最好例子之一。
这次疫情中,血氧仪的需求量实际上是很大的。它比较容易操作,即使在家里。你可以很容易地能够在网上买到血氧仪。
四、图像传感器
图像传感器是用于检测图像像素并向显示设备提供信息的电子设备。
图像传感器有模拟型和数字型。一般来说,电子图像传感器分为两种主要类型。
1、电荷耦合器件
2、有源像素传感器
对于数码相机、闭路电视(CCTV)、医疗成像设备、热成像设备、雷达、声纳等,都使用图像传感器。
五、运动传感器
运动传感器测量并记录身体活动或运动。它分为以下几种类型。
1、主动式运动传感器
2、被动运动传感器
3、断层运动传感器
4、手势运动传感器
运动传感器应用于家庭安全、自动门操作、微波、机器人、超声波、手势检测等领域。
六、光传感器
光传感器是光电器件,这种传感器检测并将光或光子的亮度或发光转换为电信号。
现在用的多的主要有三种类型的光传感器。
1、光敏电阻或光敏电阻(LDR)
2、光电二极管
3、光电晶体管
它被广泛应用于太阳系汽车、农业部门(自动喷水灭火系统)和电子项目设备如Arduino。
七、振动传感器
振动传感器有可能大家听得不多,实际上振动传感器又被称为压电传感器。
振动传感器能够检测并记录任何运动或活动。它向连接的机器或系统提供数据或信号。
如果存在任何危险活动,该传感器有助于发送确认信息。
在我们的石油天然气、食品饮料、采矿、金属加工、造纸、风力发电、发电等工业领域,都需要振动传感器。
八、湿度传感器
湿度传感器也称为湿度计;
对于检测空气和土壤中的水分,湿度传感器是非常必要的。主要被用于空调系统。
九、接近传感器
接近传感器可以很容易地检测到附近的物体,而无需任何直接接触。它分为不同的类型:
1、电容式接近传感器
2、感应式接近传感器
它广泛应用于智能手机、平板电脑、机器、机器人系统、过山车等。
十、颜色传感器
颜色传感器其实就是光电传感器。
它能有助于感知物体的颜色并识别颜色标记。这种传感器使用RGB(红、绿、蓝)色标。
在我们的彩绘和印刷、化妆品、纺织、医疗诊断、计算机彩色监视器和过程控制中,大量地使用了颜色传感器。
十一、辐射传感器
辐射传感器是一种电子仪器,可以感应和测量诸如α、β、γ、中子、X射线等辐射粒子。
此外,它还可以感应电磁辐射,如波、宇宙辐射(阳光)。
辐射传感器包括三种不同类型。
1、充气辐射传感器
2、闪烁辐射传感器
3、固态辐射传感器
这种传感器用于核能、医学成像模式和环境放射性监测,所以一般我们生活中能直接见到这种传感器的机会并不多,但是实际上却息息相关。
十二、液位传感器
液位传感器的主要作用是测量固体、液体和气体等不同材料的液位或高度。
它分为以下几种:
1、激光液位传感器
2、浮子传感器
3、电容式液位传感器
4、电阻式液位传感器
5、超声波液位传感器
6、静液压液位传感器
7、光学物位传感器
8、电磁液位传感器
液位传感器被广泛应用于船舶,集装箱,水箱燃油箱箱等,用于水位检查。
十三、位置传感器
位置传感器决定位移和位置(如线性和旋转)。
基本上,位置传感器分为以下几种。
1、光学位置传感器
2、线性位置传感器
3、旋转位置传感器
4、感应式位置传感器
5、电容式位置传感器
6、光纤位置传感器
7、超声波位置传感器
例如,电位计包含旋转位置传感器,该传感器可随角度移动而变化,
位置传感器在家庭和工业应用实际上很多,如门关闭/打开、阀门监控、电机控制、用于控制发动机燃料或动力流量的节流阀。
十四、烟雾或气体传感器
气体传感器用于检测不同类型的气体,有毒或爆炸性气体,空气中的烟雾。其中一些传感器还能够测量气体浓度。
气体或烟雾传感器可以分为三大类:
1、光学式烟雾传感器
2、电离式烟雾传感器
3、激光式烟雾传感器
烟雾传感器应用于工厂、工业、建筑、船舶、飞机等。
十五、火焰传感器
火焰传感器可以很容易地检测到火灾或附近材料的火焰。这些检测到的信号被传送到连接的控制设备。
它用于工业区的报警系统、天然气厂、灭火系统和基于Arduino的设计火灾探测器项目。
十六、泄漏传感器
泄漏传感器用于密闭容器或真空室中,用于检测水泄漏、液体泄漏、空气泄漏等。
按工作角色分为两大部分:
1、点泄漏传感器
2、流量泄漏传感器
十七、加速度计
加速度计是测量运动加速度或速度的仪器。
它广泛应用于手势控制的机器人、飞机和导弹导航系统、过程控制系统、车辆加速以及其他旋转电子设备,如涡轮机、滚筒、风扇、压缩机、泵等。
十八、倾斜传感器
倾斜传感器检测基准面的角运动、角坡度、角运动、轴并随其变化。
主要用于手机、平板电脑、手持式游戏机、船只、车辆、飞机等的角度和自动旋转操作的监控。
十九、标记传感器
标记传感器作为光电式传感器工作。它用来感觉物体上的色标。
标记传感器广泛应用于印刷和包装行业。
二十、流量传感器或浮子传感器
流量传感器测量和检测几乎所有的工艺流体。检测到的数据将提供给控制器系统。
用于工业领域、发电仪表、发电厂等。
这次,我介绍了20种不同类型的传感器及其用途。每个传感器都有自己的特点和功能。它们可以用于特定的项目中,像现在越来越火的手持或无线电气电子工程,都使用各种类型的无线传感器。
此外,传感器还用于PLC项目,机器人系统,物联网等项目。
以上就是今天想和大家聊的内容,欢迎大家转发关注和支持,谢谢!
温度传感器都有哪些?
温度是生活中最常见的测量变量之一,因此测量它的方法有很多,包括接触式和非接触式。相应的传感器也有很多,今天就来简单分类介绍一下。
1.红外温度传感器
红外线是一种电磁波,具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在0.76~100μm之间,位于无线电波与可见光之间。任何物体,只要它的温度比零下273.15度高,就无一例外地发射出红外线。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
红外温度传感器可以测量一个点的温度,典型应用就是红外体温枪;也可以做成一个阵列进行红外成像,比如红外热像仪。它们的特点就是非接触式快速测温,在一些不便于接触测温的场合非常适用。
2.热电偶
热电偶是工业中常用的一种温度传感器。它的工作原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
热电偶按照金属热电极材料的不同可以分为以下几种类型:
热电偶有以下特点:
温度相同时,不同类型的热电偶所产生的热电动势也不同,但这只跟热电极材料有关,与热电偶长度、直径无关。
当热电偶的类型确定后,其热电动势只与热电偶工作端与冷端的温度差有关,如果热电偶冷端温度不变,则热电动势是工作端温度的单值函数。但实际使用时,冷端温度不可能保持不变,因此一般都需要进行冷端补偿,也就是需要一种其它类型的温度传感器测量冷端的温度。很多用于热电偶信号采集的AD芯片已经在内部集成了温度传感器,可以用作冷端补偿。
3.热电阻(RTD)
热电阻(RTD)是一种温度传感器件,通常由铂、镍或铜制成,其中以铂电阻最为常见(PT100/PT1000)。RTD可以采用许多不同的形状,例如绕线,薄膜,它的电阻随温度而线性变化。以PT100为例,其在0℃时阻值为100Ω,温度每增加(减少)1度,阻值增加(减少)0.385Ω。测量范围可达-200℃~+850℃
通过测量阻值即可实现温度测量,常用的方法有恒流法、电压比例法、电桥法等。使用时需要注意流过传感器的电流不宜过大,否则会产生自发热影响测量精度。
4.热敏电阻
热敏电阻也是一种传感器电阻,但与RTD不同的是,它通常采用锰,钴,铀等的陶瓷材料制成,是一种半导体器件。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。它的阻值一般比较大,且与温度的关系是非线性的,一般通过查表法来进行温度测量。
其特点是,在一定范围内灵敏度很高,温度系数比RTD大几十倍,因此可以实现较高分辨率的温度测量。
另外,正温度系数热敏电阻(PTC)根据其特性,还可以用于电路的过流保护。
5.温度传感器芯片
芯片类型的温度传感器可以分为两种:模拟输出和数字输出。模拟输出的一般输出电压或电流信号,与温度成正比,比如AD590,输出电流随温度变化,系数为1 µA/K。LMT90,输出电压信号,系数为+10.0mV/°C 。数字输出最常见的有DS18B20,单总线接口,也有一些I2C、Uart等接口的芯片。
芯片类温度传感器一般是通过PN结的温度特性来实现的,晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时,下降-2mV。利用这种特性再结合信号调理电路封装成芯片。这种传感器的特点是测温范围相对较小,一般在-40℃~125℃左右,精度和分辨率也有限,能满足生活中的普通需求。
结语
上面介绍的是几种常用类型的传感器的特点,后面会对每种传感器的使用方法进行具体的介绍,敬请期待。
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