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傳感器的定義與組成
來源: | 作者:佚名 | 發(fā)布時間: 1509天前 | 989 次瀏覽 | 分享到:
    根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB7665—87)，傳感器(transduer/sensor)的定義是：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。
    這一定義包含了以下幾方面的含意：①傳感器是測量裝置，能完成檢測任務(wù)：②它的輸出旦是某一被測量，可能是物理量．也可能是化學(xué)量、生物量等；②它的輸出量是某種物理量，這種量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，這種量可以是氣、光、電物理量，但主要是電物理量；④輸出輸入有對應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)有一定的精確程度。
    關(guān)于傳感器，我國曾出現(xiàn)過多種名稱，如發(fā)送器、傳送器、變送器等，它們的內(nèi)涵相同或相似。所以近來己逐漸趨向統(tǒng)一，大都使用傳感器這一名稱了。
    但是，在我國還經(jīng)常有把‘傳感器”和“敏感元件”等同使用的情況。當(dāng)從儀器儀表學(xué)科的角度強(qiáng)調(diào)是一種感受信號的裝置時，稱其為。傳感器”：而從電子學(xué)的角度強(qiáng)調(diào)它是一種能感受信號的電子元件時，稱其為“敏感元件”。兩種不同的提法在大多數(shù)情況下并不矛盾。例如熱敏電阻，既可以稱其為“溫度傳感器”，也可以稱之為“熱敏元件”。但在有些情況下則只能概括地用“傳感器”一詞來稱謂。例如，利用壓敏元件作為敏感元件，并具有質(zhì)量塊、彈按和阻尼等結(jié)構(gòu)的加速度傳感器，很難用“敏感元件％類的詞稱謂，而只“傳感器”則更為貼切。
    傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。
    (1)敏感元件：它是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一種量的元件。
    是一種氣體壓力傳感器的示意圖。膜盒2的下半部與殼體l固接，上半部通過連扦與磁芯
    4相連，磁芯4置于兩個電感線圈3中，后者接人轉(zhuǎn)換電路5。這里的膜盒就是敏感元件，其外部與大氣壓力尸。相通，內(nèi)部與被測量壓力尸相通。當(dāng)尸變化時．引起膜盒上半部移動，即輸出相應(yīng)的位移量。
    (2)轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量。在圖2—2中，轉(zhuǎn)換元件是可變電感線圈3，它把輸入的位移量轉(zhuǎn)換成電感的變化。
    (3)轉(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路．便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。
    實(shí)際上，有些傳感器很簡單．有些則較復(fù)雜，大多數(shù)是開環(huán)系統(tǒng)，也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。
    最簡單的傳感器由一個敏感元件(兼轉(zhuǎn)換元件)組成，它感受被測量時直接輸出電量，如熱電偶；有些傳感器由敏感元件組成，沒有轉(zhuǎn)換電路，如壓電式加速度傳感器，其中的質(zhì)量塊是敏感元件，壓電片(塊)是轉(zhuǎn)換元件。有些傳感器v轉(zhuǎn)換元件不只一個，要經(jīng)過若干次轉(zhuǎn)換。
    敏感元件與轉(zhuǎn)換元件在結(jié)構(gòu)上常是裝在一起的，而轉(zhuǎn)換電路為了減小外界的影響，也希望和它們裝在一起，但是由于空間的限制或者其他原因，轉(zhuǎn)換電路常裝入電箱中。盡管如此，轉(zhuǎn)換電路仍是傳感器的重要組成之一；因?yàn)椴簧賯鞲衅饕ㄟ^轉(zhuǎn)換電路之后才能輸出電量信號。這里順便說明一下：一般情況下，轉(zhuǎn)換電路后面的后續(xù)電路，如信號放大、處理、顯示等電路就不再也不應(yīng)包括在傳感器范圍之內(nèi)了。