時(shí)間 : 2024-12-20
大家可能會(huì)對(duì)氣壓傳感器這個(gè)詞有些陌生,我們可以從字面上去理解,既然是氣壓傳感器說(shuō)明它是根據(jù)氣壓的高低來(lái)控制傳感器傳出信息的,這個(gè)傳感器的種類(lèi)有很多,不僅僅只有氣壓傳感器,還有光線傳感器,聲動(dòng)傳感器等等一系列的傳感器。這些傳感器利用的原理都是大同小異的,不僅科學(xué)原理先進(jìn)而且設(shè)計(jì)巧妙,氣壓傳感器也是分種類(lèi)的,接下來(lái)小兔為您介紹它的分類(lèi)。
氣壓傳感器的分類(lèi)
目前對(duì)傳感器尚無(wú)一個(gè)統(tǒng)一的分類(lèi)方法,但比較常用的有如下三種:
1、按傳感器的物理量分類(lèi),可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器
2、按傳感器工作原理分類(lèi),可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。
3、按傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類(lèi),可分為:輸出為開(kāi)關(guān)量(“1”和"0”或“開(kāi)”和“關(guān)”)的開(kāi)關(guān)型傳感器;輸出為模擬型傳感器;輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。
關(guān)于傳感器的分類(lèi):
1.按被測(cè)物理量分:如:力,壓力,位移,溫度,角度傳感器等;
2.按照傳感器的工作原理分:如:應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等;
3.按照傳感器轉(zhuǎn)換能量的方式分: (1)能量轉(zhuǎn)換型:如:壓電式、熱電偶、光電式傳感器等; (2)能量控制型:如:電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等;
4.按照傳感器工作機(jī)理分: (1)結(jié)構(gòu)型:如:電感式、電容式傳感器等; (2)物性型:如:壓電式、光電式、各種半導(dǎo)體式傳感器等;
5.按照傳感器輸出信號(hào)的形式分: (1)模擬式:傳感器輸出為模擬電壓量; (2)數(shù)字式:傳感器輸出為數(shù)字量,如:編碼器式傳感器。
傳感器的靜態(tài)特性
傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào),傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān),所以它們之間的關(guān)系,即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程,或以輸入量作橫坐標(biāo),把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線來(lái)描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。
傳感器的動(dòng)態(tài)特性
所謂動(dòng)態(tài)特性,是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí),它的輸出的特性。在實(shí)際工作中,傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得,并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種,所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。 五、傳感器的線性度 通常情況下,傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。
在實(shí)際工作中,為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù),常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。 擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線;或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線,此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。 六、傳感器的靈敏度 靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。 它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系,則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則,它將隨輸入量的變化而變化。 靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。
例如,某位移傳感器,在位移變化1mm時(shí),輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。 當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí),靈敏度可理解為放大倍數(shù)。 提高靈敏度,可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高,測(cè)量范圍愈窄,穩(wěn)定性也往往愈差。
傳感器的分辨力
分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。也就是說(shuō),如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí),傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化,即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí),其輸出才會(huì)發(fā)生變化。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同,因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示,則稱為分辨率。
電阻式傳感器
電阻式傳感器是將被測(cè)量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。
電阻應(yīng)變式傳感器
傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng),即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變,從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類(lèi),金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。
壓阻式傳感器
壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件,擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí),各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視,尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。
熱電阻傳感器
熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合,這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測(cè)量-200℃~+500℃范圍內(nèi)的溫度。
傳感器的遲滯特性
遲滯特性表征傳感器在正向(輸入量增大)和反向(輸入量減小)行程間輸出-一輸入特性曲線不一致的程度,通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F·S的百分比表示。 遲滯可由傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。
氣壓傳感器多種多樣,種類(lèi)不同而且有些形狀也不同,為了方便應(yīng)用于實(shí)踐,會(huì)根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)改變傳感器的形狀和大小,它應(yīng)用于很多行業(yè),包括我們現(xiàn)在使用的蘋(píng)果手機(jī)里也有應(yīng)用,現(xiàn)在只要是智能手機(jī)里基本上都有應(yīng)用,只是氣壓傳感器應(yīng)用于蘋(píng)果手機(jī)比我們的國(guó)產(chǎn)智能機(jī)晚早一點(diǎn)。小兔將氣壓傳感器的種類(lèi)也講完了,大家都記住了嗎?
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