常用傳感器電路:幾種常用傳感器

2022/01/06 03:27 · 傳感器知識資訊 ·  · 常用傳感器電路:幾種常用傳感器已關閉評論
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常用傳感器電路:幾種常用傳感器一、光電傳感器光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分而組成。1、光電傳感器工作原理光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。

常用傳感器電路:幾種常用傳感器  第1張

常用傳感器電路:幾種常用傳感器

一、光電傳感器
光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分而組成。
1、光電傳感器工作原理
光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。
光電傳感器在一般情況下,有三部分構成,它們分為:發送器、接收器和檢測電路。
發送器對準目標發射光束,發射的光束一般來源于半導體光源,發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束不間斷地發射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面,裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路,它能濾出有效信號和應用該信號。
2、光電傳感器結構分析
光電傳感器通常由三部分構成,它們分別為:發送器、接收器和檢測電路。
發射器帶一個校準鏡頭,將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個真空管放大器上。在金屬圓筒內有一個小的白熾燈做為光源,這些小而堅固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。
接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。光敏二極管是現在最常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣,只是它的管殼上開有一個嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態下,并與負載電阻相串聯,當無光照時,它與普通二極管一樣,反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當有光照時,載流子被激發,產生電子-空穴,稱為光電載流子。
此外,光電傳感器的結構元件中還有發射板和光導纖維。角反射板是結構牢固的發射裝置,它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束準確地從反射板中返回。它可以在與光軸0到25的范圍改變發射角,使光束幾乎是從一根發射線,經過反射后,仍從這根反射線返回。
3、光電傳感器分類
漫反射型:一般型或能量型 (-8),聚焦式 (-8-H),帶背景抑制功能型 (-8-H),帶背景分析功能型 (-8-HW)
反射板型:一般型 (-6),帶偏振濾波功能型 (-54, -55),帶透明體檢測功能型 (-54-G),帶前景抑制功能型 (-54-V)
對射型
槽型
光纖傳感器:塑料光纖型,玻璃光纖型
色標傳感器,顏色傳感器,熒光傳感器
光通訊
激光測距:三角反射原理型,相位差原理型,時間差原理型
光柵
防爆/隔爆型
4、光電傳感器應用
煙塵濁度監測儀
防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染,首先要知道煙塵排放量,因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加,光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加,到達光檢測器的光減少,因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
條形碼掃描筆
當掃描筆頭在條形碼上移動時,若遇到黑色線條,發光二極管的光線將被黑線吸收,光敏三極管接收不到反射光,呈高阻抗,處于截止狀態。當遇到白色間隔時,發光二極管所發出的光線,被反射到光敏三極管的基極,光敏三極管產生光電流而導通。整個條形碼被掃描過之后,光敏三極管將條形碼變形一個個電脈沖信號,該信號經放大、整形后便形成脈沖列,再經計算機處理,完成對條形碼信息的識別。
產品計數器
產品在傳送帶上運行時,不斷地遮擋光源到光電傳感器的光路,使光電脈沖電路產生一個個電脈沖信號。產品每遮光一次,光電傳感器電路便產生一個脈沖信號,因此,輸出的脈沖數即代表產品的數目,該脈沖經計數電路計數并由顯示電路顯示出來。
光電式煙霧報警器
沒有煙霧時,發光二極管發出的光線直線傳播,光電三極管沒有接收信號。沒有輸出,有煙霧時,發光二極管發出的光線被煙霧顆粒折射,使三極管接受到光線,有信號輸出,發出報警。
測量轉速
在電動機的旋轉軸上涂上黑白兩種顏色,轉動時,反射光與不反射光交替出現,光電傳感器相應地間斷接收光的反射信號,并輸出間斷的電信號,再經放大器及整形電路放大整形輸出方波信號,最后由電子數字顯示器輸出電機的轉速
光電池在光電檢測和自動控制方面的應用
光電池作為光電探測使用時,其基本原理與光敏二極管相同,但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓;光電轉換效率高,光譜范圍寬,頻率特性好,噪聲低等,它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
二、位移傳感器
位移傳感器又稱為線性傳感器,是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。小位移通常用應變式、電感式、差動變壓器式、渦流式、霍爾傳感器來檢測,大的位移常用感應同步器、光柵、容柵、磁柵等傳感技術來測量
1、位移傳感器工作原理
通過電位器元件將機械位移轉換成與之成線性或任意函數關系的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移傳感器。但是,為實現測量位移目的而設計的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關系。電位器式位移傳感器的可動電刷與被測物體相連。
物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由于其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移傳感器在伺服系統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振蕩。因此在電位器的制作中應盡量減小每匝的電阻值。電位器式傳感器的另一個主要。
缺點:易磨損。
優點:結構簡單,輸出信號大,使用方便,價格低廉。
2、信號處理
辨向原理
在實際應用中,位移具有兩個方向,即選定一個方向后,位移有正負之分,因此用一個 光電元件測定莫爾條紋信號確定不了位移方向。為了辨向,需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信號。如圖2,在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件,得到兩個相位差π/2的電信號u01和u02,經過整形后得到兩個方波信號u01’和u02’。光柵正向移動時u01超前u02 90度,反向移動時u02超前u01 90度,故通過電路辨相可確定光柵運動方向。
細分技術
隨著對測量精度要求的提高,以柵距為單位已不能滿足要求,需要采取適當的措施對莫爾條紋進行細分。所謂細分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內,發出若干個脈沖,以減少脈沖當量。如一個周期內發出n個脈沖,則可使測量精度提高n備,而每個脈沖相當于原來柵距的1/n。由于細分后計數脈沖頻率提高了 n倍,因此也稱n倍頻。
通常用的有兩種細分方法:其一:直接細分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件,可得到兩個相位差90o的電信號,用反相器反相后就得到四個依次相差90o的交流信號。同樣,在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件,也可獲得四個相位差90o的交流信號,實現四倍頻細分。其二:電路細分。
3、主要分類
直線位移傳感器
直線位移傳感器的功能在于把直線機械位移量轉換成電信號。為了達到這一效果,通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位,通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩態直流電壓,允許流過微安培的小電流,滑片和始端之間的電壓,與滑片移動的長度成正比。將傳感器用作分壓器可最大限度降低對滑軌總阻值精確性的要求,因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結果。
角度位移傳感器
角度位移傳感器應用于障礙處理:使用角度傳感器來控制你的輪子可以間接的發現障礙物。原理非常簡單:如果馬達角度傳感器構造運轉,而齒輪不轉,說明你的機器已經被障礙物給擋住了。此技術使用起來非常簡單,而且非常有效;唯一要求就是運動的輪子不能在地板上打滑(或者說打滑次數太多),否則你將無法檢測到障礙物。一個空轉的齒輪連接到馬達上就可以避免這個問題,這個輪子不是由馬達驅動而是通過裝置的運動帶動它:在驅動輪旋轉的過程中,如果惰輪停止了,說明你碰到障礙物了。
霍耳式位移傳感器
它的測量原理是保持霍耳元件(見半導體磁敏元件)的激勵電流不變,并使其在一個梯度均勻的磁場中移動,則所移動的位移正比于輸出的霍耳電勢。磁場梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢與位移的關系越接近于線性。圖2中是三種產生梯度磁場的磁系統:a系統的線性范圍窄,位移Z=0時,霍耳電勢≠0;b系統當Z<2毫米時具有良好的線性,Z=0時,霍耳電勢=0;c系統的靈敏度高,測量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負磁極?;舳轿灰苽鞲衅鞯膽T性小、頻響高、工作可靠、壽命長,因此常用于將各種非電量轉換成位移后再進行測量的場合。 光電式位移傳感器 它根據被測對象阻擋光通量的多少來測量對象的位移或幾何尺寸。特點是屬于非接觸式測量,并可進行連續測量。光電式位移傳感器常用于連續測量線材直徑或在帶材邊緣位置控制系統中用作邊緣位置傳感器。 4、特性參數 標稱阻值:電位器上面所標示的阻值。 重復精度:此參數越小越好。 分辨率:位移傳感器所能反饋的最小位移數值.此參數越小越好.導電塑料位移傳感器分辨率為無窮小。 允許誤差:標稱阻值與實際阻值的差值跟標稱阻值之比的百分數稱阻值偏差,它表示電位器的精度。允許誤差一般只要在±20%以內就符合要求,因為一般位移傳感器是以分壓的方式來使用,具體電阻的大小對傳感器的數據采集沒有影響。 線性精度:直線性誤差.此參數越小越好。 壽命:導電塑料位移傳感器都在200萬次以上。 三、超聲波傳感器 超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其他能量信號(通常是電信號)的傳感器。超聲波是振動頻率高于20KHz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。 1、組成部分 常用的超聲波傳感器由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭發射、一個探頭接收)等。 2、性能指標 超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓超聲波傳感器電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個探頭的性能是不同的,我們使用前必須預先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標包括: 工作頻率 工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時,輸出的能量最大,靈敏度也最高。 工作溫度 由于壓電材料的居里點一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的制冷設備。 靈敏度 主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大,靈敏度高;反之,靈敏度低。 指向性 超聲波傳感器探測的范圍。 3、工作原理 人們能聽到聲音是由于物體振動產生的,它的頻率在20HZ-20KHZ范圍內,超過20KHZ稱為超聲波,低于20HZ的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ-幾十MHZ。 超聲波是一種在彈性介質中的機械振蕩,有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。在工業中應用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播,其傳播速度不同。另外,它也有折射和反射現象,并且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波,其頻率較低,一般為幾十KHZ,而在固體、液體中則頻率可用得較高。 4、具體應用 一、超聲波傳感器可以對集裝箱狀態進行探測。將超聲波傳感器安裝在塑料熔體罐或塑料粒料室頂部,向集裝箱內部發出聲波時,就可以據此分析集裝箱的狀態,如滿、空或半滿等。 二、超聲波傳感器可用于檢測透明物體、液體、任何表粗糙、光滑、光的密致材料和不規則物體。但不適用于室外、酷熱環境或壓力罐以及泡沫物體。 三、超聲波傳感器可以應用于食品加工廠,實現塑料包裝檢測的閉環控制系統。配合新的技術可在潮濕環如洗瓶機、噪音環境、溫度極劇烈變化環境等進行探測。 四、超聲波傳感器可用于探測液位、探測透明物體和材料,控制張力以及測量距離,主要為包裝、制瓶、物料搬檢驗煤的設備運、塑料加工以及汽車行業等。超聲波傳感器可用于流程監控以提高產品質量、檢測缺陷、確定有無以及其它方面。

常用傳感器電路:工業領域常用的五種傳感器類型匯總

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電子發燒友網 發表于 11-18 14:32 ?

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發表于 11-17 16:51 ?

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-M -M 位置傳感器配套儀表

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電氣特征

線路電源電壓要求?(VDC):
9 – 30

信號調節 - LVDT/RVDT 輸出類型?(mA):
4 – 20

信號調節 - LVDT/RVDT 輸出類型?(VDC):
0 – 10

勵磁電壓?(Vrms):
3

信號特征

勵磁頻率?(kHz):
7.5

主體特性

信號調節 - LVDT/RVDT 重量?(g):
117

機械附件

信號調節 - LVDT/RVDT 安裝?:
DIN 3

使用環境

工作溫度范圍?:
-20 – 75?°C?[?0 – 165?°F?]

操作/應用

...

發表于 08-21 02:00 ?

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-006 -006 線性位移傳感器 - LVDT

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目前沒有詳細產品特性的在線信息。?

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-012 -012 線性位移傳感器 - LVDT

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-006 -006 線性位移傳感器 - LVDT

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-012 -012 線性位移傳感器 - LVDT

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電氣特征

線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 電源電壓?(V):
±15

模擬輸出?:
±10 V

電氣連接?:
PT02A-10-6P

主體特性

線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外形尺寸?:
圓柱形

彈簧回彈式?:
分離式鐵芯, 分離式鐵芯

殼體特性

線性位移傳感器 - LVDT/LVIT 外殼材料?:
不銹鋼

外殼直徑?:
4.78?mm?[?.188?in?]

使用環境

工作溫度范圍?:
0 – 70?°C?[?32 – 158?°F?]

環境規范?:
1,000 PSI 壓力

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-M -M 角位移傳感器 - RVDTRVIT

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產品類型特性

角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 類型?:
RVDT

結構特性

電氣連接?:
M12.5 針

電氣特征

Input Current (Max)?(mA):
25

角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 輸出類型?:
0 – 10 VDC

主體特性

角度感應范圍?(°):
0 – 120

角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 重量?(g):
99

外殼材料?:

機械附件

角度位移傳感器 - RVDT/RVIT 安裝?:
Servo Groove

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-00 -00 即插即用加速度傳感器

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產品類型特性

加速度計類型?:
MEMS DC

即插即用加速度計傳感器類型?:
直流響應即插即用加速度計

結構特性

電氣連接?:
5 針連接器

電氣特征

滿量程輸出電壓?(VDC):
±2

勵磁電壓?(VDC):
4 – 30

零加速輸出?(mV):
±50

信號特征

頻率響應?(Hz):
0-1500

主體特性

軸數?:
1

重量?:
16?g?[?.56?oz?]

材料?:
不銹鋼

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-1 -1 角度位置傳感器 - 空心軸旋轉變壓器

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結構特性

Resolver Size?:
21

Pole Pairs?:
1

其他

Angular Error?('):
20

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315-120 315-120 即插即用加速度傳感器

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產品類型特性

即插即用加速度計傳感器類型?:
電纜組件

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-00 341A-240 即插即用加速度傳感器

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產品類型特性

即插即用加速度計傳感器類型?:
電纜組件

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4000A-005-060 4000A-005-060 即插即用加速度傳感器

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產品類型特性

加速度計類型?:
MEMS DC

即插即用加速度計傳感器類型?:
直流響應即插即用加速度計

結構特性

電氣連接?:
一體式電纜

電氣特征

滿量程輸出電壓?(VDC):
±2

勵磁電壓?(VDC):
8 – 36

零加速輸出?(mV):
±100

勵磁電流?(mA):
5

信號特征

頻率響應?(Hz):
0-300

主體特性

軸數?:
1

重量?:
7?g?[?.245?oz?]

...

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4000A-050-030 4000A-050-030 即插即用加速度傳感器

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產品類型特性

加速度計類型?:
MEMS DC

即插即用加速度計傳感器類型?:
直流響應即插即用加速度計

結構特性

電氣連接?:
一體式電纜

電氣特征

滿量程輸出電壓?(VDC):
±2

勵磁電壓?(VDC):
8 – 36

零加速輸出?(mV):
±100

勵磁電流?(mA):
5

信號特征

頻率響應?(Hz):
0-800

主體特性

軸數?:
1

重量?:
7?g?[?.245?oz?]

...

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603-0100-120 603-0100-120 速率和慣性傳感器

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產品類型特性

速率和慣性傳感器類型?:
Rate Sensors/Gyros

電氣特征

勵磁電壓?(VDC):
5 – 16

尺寸

尺寸 MM?:
20.8 x 20.8 x 14.5

使用環境

工作溫度范圍?:
-40 – 105?°C?[?-40 – 221?°F?]

包裝特性

速率和慣性傳感器包裝?:
Anodized Aluminium

其他

精確度?:
±0.5% Non-Linearity

FS 范圍 (±) DEG/SEC?:
100...

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-00 610-12K-276 速率和慣性傳感器

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產品類型特性

速率和慣性傳感器類型?:
Rate Sensors/Gyros

電氣特征

勵磁電壓?(VDC):
5 – 16

尺寸

尺寸 MM?:
14.6 x 10.2 x 7.6

使用環境

工作溫度范圍?:
-40 – 105?°C?[?-40 – 221?°F?]

包裝特性

速率和慣性傳感器包裝?:
Anodized Aluminium

其他

精確度?:
±0.5% Non-Linearity

FS 范圍 (±) DEG/SEC?:
...

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-000 -000 位置傳感器配套儀表

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電氣特征

線路電源電壓要求?(VDC):
±12, ±15

信號調節 - LVDT/RVDT 輸出類型?(VDC):
±10

勵磁電壓?(Vrms):
3

信號特征

勵磁頻率?(kHz):
2.5 – 10

機械附件

信號調節 - LVDT/RVDT 安裝?:
Printed Circuit Board Edge or Terminal Block

使用環境

工作溫度范圍?:
-1 – 55?°C?[?30 – 130?°F?]

其他

傳感器類型?:
帶 5 或 6 根導線的 LVDT 或 RVDT

傳感器通道?:
1

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-000 -000 線性位移傳感器 - LVDT

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使用環境

工作溫度范圍?:
5 – 60?°C?[?41 – 140?°F?]

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7104A-0050 7104A-0050 即插即用加速度傳感器

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產品類型特性

加速度計類型?:
IEPE

即插即用加速度計傳感器類型?:
交流響應即插即用加速度計

結構特性

電氣連接?:
10-32 同軸連接器

電氣特征

滿量程輸出電壓?(VDC):
±5

勵磁電壓?(VDC):
18 – 30

勵磁電流?(mA):
2 – 10

信號特征

頻率響應?(Hz):
0.3-

主體特性

軸數?:
1

重量?:
8.6?g?[?.303?oz?]

材料?:
不銹鋼

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-020 -020 傾角傳感器和傾角儀

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結構特性

接口?:
模擬

電氣特征

電源電壓?(VDC):
12 – 24

模擬接口?(mA):
4 – 20

端接特性

傾角傳感器和測斜儀安裝?:
垂直

尺寸

尺寸?(mm):
最多 70

傾角傳感器和測斜儀精確度?(°):
最多 +/- .5

分辨率?(°):
最多 +/- .01

使用環境

測量原理?:
液體

工作溫度范圍?:
-25 – 60?°C?[?-13 – 140?°F?]

包裝特性

傾...

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-00 AST4300AP4P1000 壓力傳感器

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產品類型特性

壓力傳感器類型?:
非易燃壓力變送器

壓力類型?:
測量儀

結構特性

壓力端口/接頭?:
1/4 MNPT

電氣連接?:
10 英尺導管

電氣特征

壓力傳感器電源電壓?(V):
10 – 28

主體特性

端口材料?:
316L

使用環境

壓力?:
344.73?bar?[?5000?psi?]

工作溫度范圍?:
-40 – 80?°C?[?-40 – 176?°F?]

操作/應用

耐壓范圍?:
2X,最小值

...

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-00 AST4600AP4W1000 壓力傳感器

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產品類型特性

壓力傳感器類型?:
防爆型壓力變送器

壓力類型?:
測量儀

結構特性

壓力端口/接頭?:
1/4 MNPT

電氣連接?:
導管 2 m 引線

電氣特征

壓力傳感器電源電壓?(V):
10 – 28

主體特性

端口材料?:
316L

使用環境

工作溫度范圍?(°C):
-40 – 85

工作溫度范圍?(°F):
-40 – 185, -40 – 185

操作/應用

耐壓范圍?:
2X,最小值

...

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常用傳感器電路:幾種常用傳感器  第2張

常用傳感器電路:常見傳感器種類大全(三)

  9.溫度傳感器
  溫度傳感器主要是根據電阻阻值、熱電偶的電勢隨溫度不同發生有規律的變化的原理,我們可以得到所測量的溫度值。溫度傳感器不但種類繁多,而且組合形式多樣,應根據不同的場所選用合適的產品。
  10.無線溫度傳感器
  無線溫度傳感器將控制對象的溫度參數變成電信號,并對接收終端發送無線信號,對系統實行檢測、調節和控制??芍苯影惭b在工業熱電阻、熱電偶的接線盒內,與現場傳感元件構成一體化結構。通常和無線中繼、接收終端、通信串口、電子計算機等配套使用,這樣不僅節省了補償導線和電纜,而且減少了信號傳遞失真和干擾,從而獲的了高精度的測量結果。
  11.智能傳感器
  智能傳感器的功能是通過模擬人的感官和大腦的協調動作,結合長期以來測試技術的研究和經驗而提出來的。是一個獨立的智能單元,它的出現對原來硬件性能苛刻要求有所減輕,而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高。
  12.光敏傳感器
  光敏傳感器是最的傳感器之一,它的種類繁多,主要有:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。它的敏感波長在可見光波長附近,紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測,它還可以探測元件組成其他傳感器,對許多非電量進行檢測,只要將這些非電量轉換為光信號的變化。光傳感器是目前產量最多、應用最廣的傳感器之一,它在自動控制和非電量電測技術引中占有非常重要的地位。
  13.視覺傳感器
  視覺傳感器是指:具有從一整幅圖像捕獲光線的數發千計像素的能力,圖像的清晰和細膩程度常用分辨率來衡量,以像素數量表示。視覺傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數以千計的像素,圖像的清晰和細膩程度通常用分辨率來衡量,以像素數量表示。
  14.位移傳感器
  位移傳感器又稱為線性傳感器,把位移轉換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,超聲波式位移傳感器,霍爾式位移傳感器。
  15.光柵傳感器
  計量光柵通常用于數字檢測系統,用來檢測高精度直線位移和角位移,是數控機床上應用較多的一種檢測裝置。光柵傳感器的空間分辨率可達1μm左右,單根光柵的長度可達600mm,主光柵進行拼接,測量范圍可達幾米。如圖光柵由4光源,透鏡,2指示光柵,3光電元件,驅動電路和1標尺光柵組成。
  16.紅外傳感器
  紅外線傳感器是熱電偶原理,由紅外輻射與物質作用所呈現出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器,多數下是這種作用所呈現出的電學效應。測量目標物與傳感器物體與環境溫度的差值,熱電偶的原理是二種不同的金屬A和B構成一個閉合回路,當二個接觸端溫度不(T>To),回路中產生熱電勢Eab,其中T稱為熱端、工作端或測量端,To稱為冷端、自由端或參比端。A和B稱為熱電極。熱電勢的大小由接觸電勢(也叫伯爾貼電勢)和溫差電勢(也叫湯姆遜電勢)決定。

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編輯:admin 時間:2015-9
TAG標簽:靜電二極管三極管電容電阻數控材料絕緣測試傳感器光電輻射超聲波自動太陽能驅動電路信號原理感應紅外探測模擬無線電池變頻智能制作

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常用傳感器電路:常見測溫傳感器及電路原理圖

溫度這個物理量在很多場合需要檢測,目前市場測溫的方法和種類也比較多,在選用何種方法的時候,需要被考慮到的因素有:溫度檢測范圍,精度,靈敏度,應用場合,封裝形式,成本等等。根據自己最近研究的內容,將溫度檢測的方式也可以叫電路分為模擬式和數字式的

1.數字式
常見的數字式測溫芯片DS18B20,這個便宜,接口簡單,所以在實驗室用的還比較多。DS18B20數字溫度傳感器接線方便,封裝后可應用于多種場合,如管道式,螺紋式,磁鐵吸附式,不銹鋼封裝式。主要根據應用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫,高爐水循環測溫,鍋爐測溫,機房測溫,農業大棚測溫,潔凈室測溫,彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰,體積小,使用方便,封裝形式多樣,適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。

DS18b20不足之處在于溫度下降的時候,比較緩慢。
使用它的時候,電路比較簡單,如下即可:

2.模擬式
模擬式的溫度傳感器常見的有鉑電阻,NTC,LM35三種,下面分別敘述一下三種溫度傳感器的工作原理。

2.1鉑電阻測溫
鉑電阻,簡稱為:鉑熱電阻,它的阻值會隨著溫度的變化而改變。它有PT100和 PT1000等等系列產品,它適用于醫療、電機、工業、溫度計算、衛星、氣象、阻值計算等高精溫度設備,應用范圍非常之廣泛。
說簡單點,鉑電阻就是測溫就是根據它特有的屬性,溫度變化,組織變化,根據研究,溫度變化,阻值變化之間存在一個關系式,所以可以用阻值的變化來表征溫度的變化。具體的關系式這里不做說明。
要注意的是誤差來源:
1. 在使用鉑電阻測溫的時候,導線的電阻會對測量的結果產生影響,所以出現了兩線制、三線制、四線制這幾種測溫電路。
2. 鉑電阻在測量溫度的時候,用恒流源通過鉑電阻。大家知道,電流通過一個電阻,電阻屬于耗能元件,根據焦耳定律,電流越大,發熱越嚴重。本來就是測量溫度,所以為了剔除測量電路自身帶來的干擾,電流要保證的1mA以下,甚至是0.5mA。

2.2 NTC
 NTC是NegaTIve Temperature Coefficient 的縮寫,意思是負的溫度系數,泛指負溫度系數很大的半導體材料或元器件,所謂NTC熱敏電阻器就是負溫度系數熱敏電阻器。它是以錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鋅(Zn)等兩種或者兩種以上高純度金屬氧化物為主要材料, 經共同沉淀或水熱法合成的納米粉體材料,后經球磨充分混合、等靜壓成型、高溫燒結、半導體切片、劃片、玻封燒結或環氧包封等封結工藝制成的接近理論密度結構的半導體電子陶瓷材料,這些金屬氧化物材料都具有半導體性質,因為在導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。它具有電阻值隨著溫度的變化而相應變化的特性。溫度低時,這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數目增加,所以電阻值降低。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在100~歐姆,溫度系數-2%~-5%。其電阻率和材料參數(B值)隨材料成分比例、燒結溫度、燒結氣氛和結構狀不同而變化,這種具有負溫度系數特征的熱敏電阻具有靈敏度高、穩定性好、響應快、壽命長、成本低等特點,NTC熱敏電阻器可廣泛應用于溫度測量、溫度補償、抑制浪涌電流等場合。
測溫電路如下:
R14用來限流,R100用來補償NTC電阻的非線性,能夠將NTC電阻溫度和電阻曲線變得線性一些。在

在軟件上,利用差值法進行再一次的補償,這樣做的意義就是盡可能保證線性度的提高,簡化測溫的難度。

2.3 LM35
LM35 是由National Semiconductor 所生產的溫度傳感器,其輸出電壓與攝氏溫標呈線性關系,轉換公式如式,0 時輸出為0V,每升高1℃,輸出電壓增加10mV。
LM35 有多種不同封裝型式,外觀如圖所示。在常溫下,LM35 不需要額外的校準處理即可達到 ±1/4℃的準確率。 其電源供應模式有單電源與正負雙電源兩種,其接腳如圖所示,正負雙電源的供電模式可提供負溫度的量測;兩種接法的靜止電流-溫度關系如圖 所示,在靜止溫度中自熱效應低(0.08℃),單電源模式在25℃下靜止電流約50μA,工作電壓較寬,可在4—20V的供電電壓范圍內正常工作非常省電。
在使用LM35的時候,為了提高溫度變化電壓變化的靈敏度,常常需要用到運算放大器,將溫度沒升高1度所帶來的電壓10mv電壓變化進行放大。

在使用LM35需要注意的點是,在數據手冊中,封裝很容易弄錯,如果弄錯,LM35就會正負極接反,發熱嚴重。

圖中標注的的Bottom VIEW !
參考文獻:
百度百科、數據手冊

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