三分钟带你了解五种常用的传感器的原理


当今社会 , 传感器的应用早已渗透到工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等领域 。 可以毫不夸张地说 , 从茫茫的太空 , 到浩瀚的海洋 , 以至各种复杂的工程系统 , 几乎每一个现代化项目 , 都离不开各种各样的传感器 。 今天带大家来了解五种生活中常用的传感器!
三分钟带你了解五种常用的传感器的原理
本文插图
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 。
【三分钟带你了解五种常用的传感器的原理】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 。