

溫度是測量物體冷熱程度的物理量,溫度是熱力學(xué)系統(tǒng)熱運(yùn)動(dòng)的能量,溫度不是直接測量的,它是通過物體隨溫度變化的物理量來轉(zhuǎn)換測量的。熱電偶就是根據(jù)熱電勢變化來測量溫度的;熱阻是根據(jù)阻值變化來測量溫度的,溫度計(jì)是根據(jù)體積變化來測量溫度的。溫度傳感器從傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器/控制器到智能溫度傳感器三個(gè)發(fā)展階段。智能溫度傳感器由溫度傳感器、信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器與接口電路等組成,有的溫度傳感器還帶控制器(CPU)、多路選擇器等。如今,新型智能溫度傳感器正從模擬量向數(shù)字量及網(wǎng)路化發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)多功能、、總線系統(tǒng)化、高 性及性。溫度變送器應(yīng)用非常廣泛如壓縮機(jī)的出口溫度、反應(yīng)器的表面溫度、電機(jī)的軸承溫度、加熱爐的爐膛溫度等;有些電子產(chǎn)品還需對自身的溫度進(jìn)行檢測,如空調(diào)、PLC、計(jì)算機(jī)、馬達(dá)控制器,質(zhì)量流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。
壓力是垂直均勻作用在單位面積上的力即垂直力的大小。壓力傳感器的工作原理是被測介質(zhì)直接作用于傳感器(硅諧振、硅微電容、復(fù)合半導(dǎo)體、硅電容等),它將被測參數(shù)轉(zhuǎn)換(硅梁的振動(dòng)頻率、靜電容量、硅芯片電阻值、電容等)。壓力傳感器在軍事、民用和工業(yè)等很多方面都有應(yīng)用,壓力傳感器可用來測量靜態(tài)壓力和動(dòng)態(tài)壓力。壓力傳感器是在自動(dòng)化系統(tǒng)及汽車中用的 多的傳感器,在化工中主要用于罐頂壓力,塔頂壓力,壓縮機(jī)出入口壓力、管線的壓力、潤滑油壓力、反應(yīng)器床層壓力、爐膛壓力等,在汽車中主要用于檢測氣囊貯氣壓力、傳感器系統(tǒng)流體壓力、注入燃料壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、進(jìn)氣管道壓力、空氣過濾系統(tǒng)的流體壓力等。
速度是單位時(shí)間內(nèi)位移的增量,速度傳感器是能感受被測速度并將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。速度分為線速度和角速度。測量線速度的為線速度傳感器,它是用來測量直線運(yùn)動(dòng)的傳感器,根據(jù)輸出電壓與被測物體運(yùn)動(dòng)速度成線性關(guān)系來測量線速度。線速度傳感器被廣泛應(yīng)用于化工機(jī)械、儀器儀表、地質(zhì)石油等方面的自動(dòng)化控制與測量小模數(shù)齒輪或其它設(shè)備的轉(zhuǎn)速,工作性能穩(wěn)定的特點(diǎn),線速度傳感器輸出方波信號(hào),能夠遠(yuǎn)距離傳輸。在機(jī)車的牽引控制、車輪滑動(dòng)保護(hù)、列車控制和車門控制過程中都要設(shè)計(jì)到速度信號(hào)的采集問題。這個(gè)任務(wù)由許許多多的速度傳感器來完成。測量角速度的為角速度傳感器,用于測量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角位移、角速度、角加速度等,早期測量角參數(shù),多采用線加速度計(jì)與線位移傳感器,再經(jīng)過計(jì)算得出角參數(shù),這種方法測量誤差比較大。目前多采用陀螺儀原理測量角速度,陀螺儀常被稱為角速度傳感器。陀螺儀的設(shè)計(jì)和工作原理主要采用振動(dòng)部件傳感角速度,依賴相互正交的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)引起科里奧利力。即靜止時(shí),驅(qū)動(dòng)臂在水平方向振動(dòng),當(dāng)發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí),在科氏力的作用下驅(qū)動(dòng)臂產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng),引起感應(yīng)臂的運(yùn)動(dòng),使感應(yīng)臂產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)角速度成正比的電勢差。陀螺儀可以固定一個(gè)方向,像旋轉(zhuǎn)的陀螺放在平面上,不論將平面如何傾斜,陀螺的中心軸是不變的。陀螺儀傳感器是基于空間位移和手勢定位的控制系統(tǒng),具有定軸性和進(jìn)動(dòng)性兩個(gè)重要特性。如陀螺傳感器裝在手機(jī)中就可以固定一個(gè)方向,手機(jī)移動(dòng)但是方向保持不變。在射擊游戲中,射擊準(zhǔn)心不變,然后通過移動(dòng)手機(jī)位置來瞄準(zhǔn)目標(biāo)。轉(zhuǎn)速傳感器是測量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速并將其轉(zhuǎn)換為電量輸出。轉(zhuǎn)速傳感器根據(jù)信號(hào)可分為模擬和數(shù)字兩種。模擬信號(hào)輸出值是轉(zhuǎn)速的線性函數(shù),數(shù)字信號(hào)輸出值是信號(hào)頻率與轉(zhuǎn)速成正比。由于在自動(dòng)控制及自動(dòng)化儀表中大量使用電機(jī)(如進(jìn)/出料泵,空冷風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)的電機(jī)部分),所以轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)用非常廣并且種類很多,常用的轉(zhuǎn)速傳感器有磁電式、光電式、霍爾式、電容式等。應(yīng)用案列:柴油機(jī)用的轉(zhuǎn)速傳感器就裝在噴油泵的飛錘齒輪處,當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油泵工作時(shí),傳感器的齒輪旋轉(zhuǎn),因此在信號(hào)線圈中就會(huì)產(chǎn)生交流電壓。交流電壓的頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。
在機(jī)電一體化操作臺(tái)及手機(jī)上主要搭載的傳感器有觸摸傳感器、聲傳感器、重力傳感器等。電腦及手機(jī)觸摸屏,在皮膚下面,人體組織中充滿了傳導(dǎo)電解質(zhì)(一種有損電介質(zhì)),這種電解質(zhì)與電場相互作用,這種傳感器即電容式觸摸傳感器;打電話時(shí),把聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào),這種傳感器即聲傳感器;用電腦或者手機(jī)觀看視頻、或網(wǎng)絡(luò)購物時(shí),把手機(jī)從豎變?yōu)闄M著拿時(shí),頁面內(nèi)容就自動(dòng)反應(yīng)過來,這就是重力傳感器的應(yīng)用。