详述传感器的分类
日期:2011-08-29 20:20:20 人气:
目前较多采用的传感器分类方法如下所示:
一、按被测物理量分类
这种分类方法明确地表明了传感器的用途,便于使用者选择,如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度等。
分类法 |
型式 |
说明 |
按基本效应分 |
物理型、化学型、生物型 |
分别以转换中的物理效应、化学效应等命名; |
按结构原理分 |
结构型、物理型 |
以其传感转换元件结构参数/物理特性变化实现信号转换; |
按能量关系分 |
能量转换型(自源型);能量控制型(外源型) |
传感器输出量直接由被测量能量转换而得;传感器输出量能量由外源供给,但受被测输入量控制; |
按输入量分 |
位移、压力、温度、流量、气体式等 |
以被测量命名(即按用途分类发法); |
按输出量分 |
模拟式、数字式 |
输出量为模拟信号;输出量为数字信号; |
这种分类方法清楚地表明了传感器的工作原理,有利于传感器设计和应用:
类型 |
工作原理 |
典型应用 | |
电阻式 |
电阻应变片式 |
应变使应变片的电阻值发生变化 |
力、压力、力矩、应变、位移、加速度、荷重 |
固态压阻式 |
利用半导体材料的压阻效应 |
压力、加速度 | |
电位器式 |
移动电位器触点改变电阻值 |
位移、压力、力 | |
电感式 |
自感式 |
改变磁路磁阻使线圈自感变化 |
位移、压力、力、振动、厚度、液位 |
互感式(变压器式) |
改变互感 | ||
电蜗流式 |
利用电涡流现象改变线圈自感、阻抗 |
位移、厚度、探伤 | |
压磁式 |
利用导磁体的压磁效应 |
力、压力 | |
感应同步器 |
两个平面绕组的互感随位置不同而变化 |
位移(线位移、角位移) | |
磁电式 |
磁电感应式 |
利用导体和磁场相对运动产生感应电势 |
速度、转速、扭矩 |
霍尔式 |
利用导体霍尔元件的霍尔效应 |
位移、力、压力、振动 | |
磁栅式 |
利用磁头相对磁栅位置或位移将磁栅上的磁信号读出 |
长度、线位移、角位移 | |
压电式 |
正压电式 |
利用压电元件的正压电效应 |
力、压力、加速度、粗糙度 |
声表面波式 |
利用压电元件的正、逆压电效应 |
力、压力、角加速度、位移 | |
电容式 |
电容式 |
改变电容量 |
位移、加速度、压力、液位、声强、厚度、含水量 |
容栅式 |
改变电容量或加以激励电压产生感应电势 |
位移 |
三、按传感器转换过程可逆与非分类
1、单向。只能将被测量转换为电量,不能反之的传感器称为单向传感器。绝大多数传感器属于这一类。
2、双向。能在传感器的输入、输出端作双向传输,即具有可逆性的传感器称为双向传感器。包括有压电式和磁电感应式传感器。
四、按传感器输出信号的形式分类
1、模拟式。传感器输出模拟信号。
2、数字式。传感器输出数字信号,如编码器式传感器。
1、单向。只能将被测量转换为电量,不能反之的传感器称为单向传感器。绝大多数传感器属于这一类。
2、双向。能在传感器的输入、输出端作双向传输,即具有可逆性的传感器称为双向传感器。包括有压电式和磁电感应式传感器。
四、按传感器输出信号的形式分类
1、模拟式。传感器输出模拟信号。
2、数字式。传感器输出数字信号,如编码器式传感器。
五、按传感器转换能量的情况分类
1、能量转换型(发电型)。不需要外加电源而将被测能量转换成电能量输出。这类传感器有压电式、磁电感应式、热电偶、光电池式等。
2、能量控制型(参量型)。需要外加电源才能输出电能量。这类传感器有电阻式、电容式、电感式、霍尔式等传感器,还有热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等。
1、能量转换型(发电型)。不需要外加电源而将被测能量转换成电能量输出。这类传感器有压电式、磁电感应式、热电偶、光电池式等。
2、能量控制型(参量型)。需要外加电源才能输出电能量。这类传感器有电阻式、电容式、电感式、霍尔式等传感器,还有热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等。
六、按传感器的工作机理分类
1、结构型。被测参数变化引起传感器的结构变化,使输出电量变化,利用物理学中场的定律和运动定律等构成。定律方程式就是传感器工作的数学模型。如电感式、电容式、光栅式等传感器就是属于结构型传感器。
2、物性型。利用某些物质的某种性质随被测参数而变化的原理构成。传感器的性能与材料密切有关。如光电管、各种半导体传感器、压电式传感器等都属于物性型传感器。
1、结构型。被测参数变化引起传感器的结构变化,使输出电量变化,利用物理学中场的定律和运动定律等构成。定律方程式就是传感器工作的数学模型。如电感式、电容式、光栅式等传感器就是属于结构型传感器。
2、物性型。利用某些物质的某种性质随被测参数而变化的原理构成。传感器的性能与材料密切有关。如光电管、各种半导体传感器、压电式传感器等都属于物性型传感器。
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