让我们考虑一个测量系统。它由输入设备组成,该输入设备感测环境或周围以产生输出,并且以更可读和可用的形式将信号与人或机器操作员提供给人或机器运算符的输出设备处理输出的信号处理块。
初始阶段是输入设备,主要是我们在本章中讨论的内容。
传感器
传感器产生的信号等于被测量。传感器用于测量任何物体或设备的特定特性。例如,一个热电偶,热电偶将在其交叉点之一感测热能(温度)并产生等效输出电压可以通过由读取的电压来测量电压表。
全部传感器需要相对于一些参考值或标准进行校准以进行准确测量。以下是热电偶的图。
请注意,传感器传感器是不一样的。在上面给出热电偶的例子。热电偶作为换能器,但需要额外的电路或元件,如电压表,显示器等从一个温度感应器。
因此,换能器只会将能量从一种形式转换为另一个形式,并且所有剩余的工作都通过连接的附加电路来完成。整个设备形成传感器。传感器传感器彼此密切相关。
传感器特征
良好的传感器应具有以下特征
- 高灵敏度:灵敏度表示设备的输出随输入的单位变化(要测量的数量)的变化。例如,温度传感器的电压每1更改1mvO.温度变化比C传感器的灵敏度称为1mV/O.C。
- 线性:输出应随输入线性变化。
- 高分辨率:分辨率是设备可以检测到输入的最小变化。
- 噪音和干扰较少。
- 少功耗。
传感器的类型
传感器根据他们测量的数量的性质进行分类。以下是传感器的类型用一些例子。
传感器的分类
基于测量的数量
等等。
(2)主动和被动传感器:基于电源要求传感器可以被归类为主动和被动。活动传感器是那些不需要外部电源的功能的传感器。它们在自己内部产生电力以操作,因此称为自我生成类型。用于功能的能量来自测量的量。例如,压电晶体在经受加速时产生电输出(电荷)。
被动传感器需要外部电源进行运行。大部分电阻,电感和电容传感器都是被动的(就像电阻那电感器和电容器被称为被动设备)。
(3)模拟和数字传感器:模拟传感器将测量的物理量转换为模拟形式(连续时间)。热电偶,RTD,应变仪称为模拟传感器。数字传感器以脉冲的形式产生输出。编码器是数字传感器的示例。
(4)逆传感器:有一些传感器能够感测物理量以将其转换为其他形式,并感知输出信号表单以返回原始形式的数量。例如,当受到振动时的压电晶体产生电压。同时当压电晶体经受变化的电压时,它们开始振动。此属性使其适用于麦克风和扬声器。