電傳壓力表,內置電位器,中值隨壓力變化。接收端通過測量分壓值來轉換壓力。
膜片傳感器輸出4 ~ 20mA電流作為壓力信號,在接收端進行轉換。起始值和結束值是可調的。具有4 ~ 20mA輸入接口的儀表或PLC的使用I .傳感器的定義。
國家標準gb7665-87將傳感器定義為“能夠感知規定的被測信號,并按照一定的規則將其轉換為可用信號的裝置或設備,通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器是一種能夠感知被測信息的檢測裝置,能夠將感知到的信息按照一定的規則轉換成電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制的要求。這是實現自動檢測和自動控制的第一步。
二、傳感器的分類
目前傳感器沒有統一的分類方法,但常用的方法有三種:
1.根據傳感器的物理量,可以分為位移傳感器、力傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、流量傳感器和氣體傳感器。
2.根據傳感器的工作原理,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.根據傳感器輸出信號的性質,可分為:輸出為開關量(“1”和“0”或“開”和“關”)的開關型傳感器;輸出是模擬傳感器;輸出為脈沖或代碼的數字傳感器。
關于傳感器的分類:
1.根據被測物理量:如力、壓力、位移、溫度、角度傳感器等。
2.根據傳感器的工作原理,分為應變傳感器、壓電傳感器、壓阻傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電轉換傳感器等。
3.根據傳感器轉換能量的方式:
(1)能量轉換型:如壓電式、熱電偶、光電換能器等。
(2)能量控制型:如電阻型、電感型、霍爾型等傳感器,以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻;
4.根據傳感器的工作機理:
(1)結構型:如電感式、電容式傳感器;
(2)物理性質:如壓電、光電和各種半導體傳感器;
5.根據傳感器輸出信號的形式:
(1)模擬:傳感器輸出是模擬電壓;
(2)數字式:傳感器的輸出是數字式的,如編碼器傳感器。
第三,傳感器的靜態特性
傳感器的靜態特性是指對于靜態輸入信號,傳感器的輸出與輸入之間的關系。由于輸入和輸出與時間無關,所以它們之間的關系,即傳感器的靜態特性可以用一個沒有時間變量的代數方程來描述,或者用輸入為橫坐標,對應的輸出為縱坐標繪制的特性曲線來描述。表征傳感器靜態特性的主要參數是線性度、靈敏度、分辨率和滯后。
第四,傳感器的動態特性
所謂動態特性,是指傳感器在其輸入發生變化時,其輸出的特性。在實際工作中,傳感器的動態特性往往用它對一些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應很容易通過實驗獲得,其對標準輸入信號的響應與其對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系,后者往往可以通過知道前者來推斷。常用的標準輸入信號有兩種:階躍信號和正弦信號,因此傳感器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
五、傳感器的線性度
通常情況下,傳感器的實際靜態特性輸出是曲線而不是直線。在實際工作中,為了使儀器有一個統一的刻度讀數,常常用一條擬合直線來近似表示實際的特性曲線,而線性度(非線性誤差)就是這種近似的一個性能指標。
選擇擬合直線的方法有很多。比如連接零輸入和滿量程輸出點的理論直線作為擬合直線;或者將特性曲線上各點偏差平方和較小的一條理論直線視為擬合直線,稱為最小二乘擬合直線。
六、傳感器的靈敏度
靈敏度是指傳感器在穩態工作條件下輸出變化△y與輸入變化△x的比值。
它是輸出-輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間存在線性關系,則靈敏度S是常數。否則會隨著輸入的變化而變化。
敏感度的維度是輸出和輸入的維度之比。比如位移傳感器位移變化1mm,輸出電壓變化200mv時,其靈敏度應表示為200 mv/mm。
當傳感器的輸出和輸入的尺寸相同時,靈敏度可以理解為放大倍數。
提高靈敏度,獲得更高的測量精度。但是靈敏度越高,測量范圍越窄,穩定性越差。
七、傳感器的分辨率
分辨率指的是傳感器感受微小測量變化的能力。也就是說,如果輸入量從非零值緩慢變化。當輸入變化值不超過某個值時,傳感器的輸出不會發生變化,即傳感器無法分辨這個輸入的變化。只有當輸入的變化超過分辨率時,其輸出才會發生變化。
通常情況下,傳感器在滿量程范圍內所有點的分辨率并不相同,所以常常以能使輸出在滿量程范圍內逐級變化的輸入量的變化值作為衡量分辨率的指標。如果將上述指標表示為滿量程的百分比,則稱為分辨率。
八、電阻傳感器
電阻傳感器是將測量的位移、變形、力、加速度、濕度、溫度等物理量轉換成電阻值的器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻傳感器件。
九、電阻應變傳感器
傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應,即在外力作用下產生機械變形,使電阻值隨之變化。電阻應變計有兩種:金屬和半導體。金屬應變片分為絲式、箔式和膜式。半導體應變片具有靈敏度高(通常是絲和箔的幾十倍)、橫向效應小等優點。
十、壓阻傳感器
壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應,在半導體材料襯底上制作擴散電阻的器件。它的襯底可以直接用作測量傳感器,擴散電阻以橋的形式連接在襯底中。當基板受到外力變形時,電阻值會發生變化,電橋會產生相應的不平衡輸出。
用作壓阻式傳感器的襯底(或膜片)材料主要是硅片和鍺片,硅片比較敏感。
硅壓阻材料傳感器越來越受到人們的重視,尤其是用于測量壓力和速度的固態壓阻傳感器得到了廣泛的應用。
XI。熱阻傳感器
熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化的特性來測量溫度以及與溫度相關的參數。這種傳感器適用于溫度檢測精度較高的場合。目前廣泛使用的鉑、銅、鎳等熱電阻材料具有電阻溫度系數大、線性度好、性能穩定、溫度范圍寬、易于加工等特點。用于測量-200℃ ~+500℃范圍內的溫度。
十二、傳感器的遲滯特性
滯后反映了傳感器的輸出-輸入特性曲線在正向(增加輸入)和反向(減少輸入)沖程之間不一致的程度,通常表示為兩條曲線之間的差值△max和滿量程輸出f s的百分比。
傳感器內部組件的能量吸收會導致滯后現象。
壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理。壓電傳感器不能用于靜態測量,因為它穿過
外力施加后的電荷只有在回路具有無窮大輸入阻抗時才能保留。實際情況并非如此
沒錯,所以這就決定了壓電傳感器只能測量動態應力。