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感应式传感器,简述电磁感应式曲轴位置传感器的工作原理

来源:
2023-09-14
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

1、自感式电感传感器和互感传感器有什么区别?

磁敏式传感器是通过磁电作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。磁电感应式传感器也称为电动式传感器或感应式传感器。磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生电动式的,它不需要辅助电源就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号,是有源传感器。 电感式传感器是利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、、重量、振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的装置。磁电式传感器有基于电磁感应的磁电式传感器和霍尔式传感器。霍尔式传感器和电感式传感器从形体上到原理上都无相似之处。电磁感应的磁电式传感器和电感的相似点是都有线圈。不同点是,基于电磁感应的磁电式传感器磁路有永磁体,而电感的磁路中没有永磁体,由此产生原理上和应用上都有不同。电感式传感器的特点是:①无活动触点、可靠度高、寿命长;②分辨率高;③灵敏度高;④线性度高、重复性好;⑤测量范围宽(测量范围大时分辨率低);⑥无输入时有零位输出电压,引起测量误差;⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高;⑧不适用于高频动态测量。电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量(如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等)的测量。常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际应用中,这三种传感器多制成差动式,以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。

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2、生活中常见的传感器有哪五种?各有什么作用?

一、五种常用的传感器类型

(一)温度传感器

该设备从源头收集有关温度的信息,并转换成其他设备或人可以理解的形式。温度传感器的最佳例证是玻璃水银温度计,会随着温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源,观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型:

● 接触式传感器——这种类型的传感器需要与被感测对象或介质直接物理接触。它们可以在很大的温度范围内监控固体、液体和气体的温度。

● 非接触式传感器——这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体,但由于天然透明性,因此对气体无用。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该定律处理从热源辐射的热量以测量温度。

不同类型温度传感器的工作原理及实例

(1)热电偶——它们由两根电线(每根均为不同的均匀合金或金属)组成,通过在一端的连接形成测量接头,该测量接头对被测元件开放。电线的另一端端接到测量设备,在此形成参考结。由于两个结点的温度不同,电流流过电路,测量得到的毫伏来确定结点的温度。热电偶示意图如下。

(2)电阻温度检测器(RTD)——这是一种热电阻,其制造目的是随着温度的变化改变电阻,它们比任何其他温度检测设备都贵。电阻式温度探测器示意图如下。

(3)热敏电阻——它们是另一种电阻,电阻的大变化与温度的小变化成正比。

(二)、红外传感器

该设备发射或检测红外辐射以感知环境中的特定相位。一般来说,热辐射是由红外光谱中的所有物体发出的,红外传感器检测到这种人眼看不见的辐射。

工作原理

其基本原理是利用红外发光二极管向物体发射红外光。同一类型的另一个红外二极管将用于探测物体反射波。

当红外接收器受到红外光照射时,导线上会产生电压差。由于产生的电压很小,很难被检测到,因此使用运算放大器(运放)来准确地检测低电压。

测量物体与接收传感器的距离:红外传感器组件的电特性可用于测量物体的距离,当红外接收器受到光照时,导线上会产生电位差。

(三)紫外线传感器

这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种电磁辐射的波长比x射线长,但仍比可见光短。一种被称为聚晶金刚石的活性材料正被用于可靠的紫外传感,紫外线传感器可以发现环境暴露在紫外线辐射下的情况。

工作原理

紫外线传感器接收一种类型的能量信号,并传输不同类型的能量信号。

为了观察和记录这些输出信号,它们被导向电表。为了生成图形和报告,输出信号被传输到模数转换器(ADC),然后再通过软件传输到计算机。

(四)触摸传感器

触摸传感器根据触摸位置充当可变电阻器。触摸传感器作为可变电阻工作的图。

原理与工作

部分导电材料反对电流的流动。线性位置传感器的主要原理是,当电流必须通过的材料长度越长时,电流就越相反。因此,材料的电阻通过改变其与完全导电材料接触的位置而变化。

通常,软件与触摸传感器相连。在这种情况下,内存是由软件提供的。当传感器被关闭时,他们可以记忆“最后一次接触的位置”。一旦传感器被激活,他们就能记住“第一次接触位置”,并理解与之相关的所有值。这个动作类似于移动鼠标并将其定位在鼠标垫的另一端,以便将光标移动到屏幕的远端。

(五)接近传感器

接近传感器检测几乎没有任何接触点的物体的存在。由于传感器与被测物体之间没有接触,且缺少机械零件,因此这些传感器的使用寿命长,可靠性高。不同类型的接近传感器有感应式接近传感器、电容式接近传感器、超声波接近传感器、光电传感器、霍尔效应传感器等。

工作原理

接近传感器发射电磁或静电场或电磁辐射束(如红外线),并等待返回信号或场中的变化,被感测的物体称为接近传感器的目标。

● 感应式接近传感器——它们有一个振荡器作为输入,通过接近导电介质来改变损耗电阻。这些传感器是首选的金属目标。

● 电容式接近传感器——它们转换检测电极和接地电极两侧的静电电容变化。这是通过以振荡频率的变化接近附近的物体而发生的。为了检测附近的目标,将振荡频率转换为直流电压,并与预定阈值进行比较。这些传感器是塑料目标的首选。

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4、通常传感器可以分为哪几类?

传感器可以根据测量物理量的类型、测量原理、工作方式、使用范围等多个方面进行分类。以下是常见的几类传感器分类:

1.按照测量物理量的类型:力传感器、温度传感器、湿度传感器速度传感器角度传感器、光电传感器、声音传感器等。

2.按照测量原理的分类:电感式传感器、电容式传感器磁敏传感器、电阻式传感器、光电传感器等。

按照工作方式的分类:主动式传感器、被动式传感器、检测式传感器、控制式传感器等。

4.按照使用范围的分类:一般工业传感器、特种传感器、生物医学传感器、环境监测传感器、安全防范传感器等。

此外,还有一些特殊的传感器,如微机电系统(MEMS)传感器、压电传感器、振动传感器等。传感器的分类可以根据不同的需求进行选择。


责任编辑:David

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