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傳感器種類和規(guī)格繁多,功能各異,工作原理和使用條件各不相同,分類方法也多種多樣現(xiàn)將常采用的分類方法歸納如下:
(1)按傳感器輸入的物理量和測量對象的不同分類
分為位移、壓力、速度、溫度、稱重、濕度、光線、流量、氣體成分等傳感器。這種分類方法明確地說明了傳感器的用途,使用者可以方便地根據(jù)測量對象選擇所需要的傳感器。但這種分類方法將原理不同的傳感器歸為一類,因此對掌握傳感器的一些基本原理及分析方法是不利的。
(2)按傳感器工作與檢測原理分類
分為電阻式、電容式、電感式、壓電式、電磁式、磁阻式、光電式、壓阻式、熱電偶式、樓輻射式、半導體式等傳感器。進一步細分,例如,根據(jù)變電阻原理,有電位器式、應(yīng)變片式、壓阻式等傳感器根據(jù)電磁感應(yīng)原理,有電感式、差壓式、電渦流式、電磁式、磁阻式等傳感器;根據(jù)半導體有關(guān)理論,有半導體力敏、熱敏、光敏、氣敏、磁敏等固態(tài)傳感器。
傳感器的工作與檢測原理指傳感器工作時所依據(jù)的物理效應(yīng)、化學效應(yīng)和生物效應(yīng)等機理。這種分類方法便于傳感器專業(yè)工作者從原理與設(shè)計上作歸納性的分析研究,避免了傳感器的名目過于繁多,故較常采用。
有時也把用途和原理結(jié)合起來命名,例如電感式位移傳感器、壓電式力傳感器等。(3)按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類分為數(shù)字式傳感器和模擬式傳感器。
數(shù)字式傳感器是指能直接將非電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,可以直接用于數(shù)字顯示和計算,可直接配合計算機,具有抗干擾能力強、傳輸距離遠等優(yōu)點。這類傳感器可分為脈沖、頻率和數(shù)碼輸出。例如光柵傳感器等。
模擬式傳感器是指將被測非電量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的電壓或電流,如果要求配合數(shù)字顯示器或數(shù)字計算機,需要配備A-D轉(zhuǎn)換裝置。
(4)按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系分類
分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器和能量控制型傳感器。
能量轉(zhuǎn)換型(又稱有源式、自源式、發(fā)電式)是指在進行信號轉(zhuǎn)換時不需要另外提供能量直接由被測對象輸入能量,把輸入信號能量變換為另一種形式的能量輸出。有源式傳感器類似一臺微型發(fā)電機,它能將輸入的非電能量轉(zhuǎn)換成電能輸出,傳感器本身不需外加電源,信號能量直接從被測對象**。因此只要配上必要的放大器就能驅(qū)動顯示記錄儀表。這種傳感器有壓電式壓磁式、電磁式、電動式、熱電偶、光電池、霍爾元件、磁致伸縮式、電致伸縮式、靜電式等傳感器。這類傳感器中,有一部分能量的轉(zhuǎn)換是可逆的,也可以將電能轉(zhuǎn)換為機械能或其他非電量,如壓電式、壓磁式、電動式等傳感器。
能量控制型(又稱無源式、他源式、參量式)是指在進行信號轉(zhuǎn)換時,需要先供給能量,即從外部供給輔助能源使傳感器工作,且由被測量量來控制外部供給能量的變化。對于無源式傳感器,被測非電量只是對傳感器中的能量起控制或調(diào)制作用,需通過測量電路將它變?yōu)殡妷毫炕螂娏髁?,然后進行轉(zhuǎn)換、放大、以驅(qū)動指示或記錄儀表,配用的測量電路通常是電橋電路或諧振電路。這種傳感器有電阻式、電容式、電感式、差動變壓器式、渦流式、熱敏電阻、光敏管、光敏電阻、濕敏電阻、磁敏電阻等傳感器。
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