各類傳感器特點(diǎn)及應(yīng)用
隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,我們周圍的許多電子設(shè)備都是在沒有人觸摸的情況下運(yùn)行的,和人類的感知一樣,傳感器在這方面發(fā)揮著不可或缺的作用。#傳感器#
傳感器是能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求的檢測裝置。
傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體變得活了起來,傳感器算得上是人類五官的延長。
傳感器的主要功能是識(shí)別和通信物理量,如溫度、熱量、壓力、距離、濕度、氣體等。你可以通過下面這個(gè)簡化的框圖輕松理解這一點(diǎn)。
在日常生活應(yīng)用、商業(yè)和工業(yè)設(shè)備以及教育項(xiàng)目中,不同類型的傳感器具有特定的作用。今天我們來看看傳感器有哪些不同類型?
1、溫度傳感器
溫度傳感器用于檢測溫度和熱能并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(以電壓或電流的形式)。在使用的幾種類型的溫度傳感器有:
溫度計(jì)
熱電偶
電阻溫度檢測器
熱敏電阻溫度傳感器
半導(dǎo)體溫度傳感器
振動(dòng)絲溫度傳感器
溫度傳感器用于計(jì)算機(jī)、冰箱、汽車、醫(yī)療設(shè)備、烹飪用具、電動(dòng)機(jī)等。
2、壓力傳感器
壓力傳感器稱為壓力傳感器或壓力變送器或壓力計(jì)。壓力傳感器通過檢測空氣、氣體、水的壓力,并向控制器提供電信號(hào)。根據(jù)不同的用途和更多的功能,它分為不同的部分,例如:
真空壓力傳感器
絕對(duì)壓力傳感器
表壓傳感器
差壓傳感器
壓力傳感器主要應(yīng)用于:增壓缸、增壓器、氣液增壓缸、氣液增壓器、壓力機(jī),壓縮機(jī),空調(diào)制冷設(shè)備等領(lǐng)域。
3、觸摸傳感器
觸摸傳感器又稱為觸覺傳感器。它是是一種用于測量物體表面接觸狀態(tài)(包括接觸狀態(tài)變化)的傳感器,它可以用來檢測兩個(gè)或多個(gè)物體之間的觸摸,可以確定物體相對(duì)位置大小,以及物體表面溫度、操作力和其他參數(shù)。
電容式觸摸傳感器、電阻式觸摸傳感器是觸摸傳感器的最好例子。
與傳統(tǒng)的傳感器相比,觸摸傳感器具有更高的精確度、靈敏度、檢測范圍和細(xì)節(jié)描述能力,可以在有限的空間內(nèi)完成完整的傳感功能。觸摸傳感器可以實(shí)時(shí)檢測現(xiàn)場溫度和壓力等變化,從而提供準(zhǔn)確的操作信息。它還可以用來開關(guān)的喚醒、安全、手勢捕獲等。
觸摸傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制,開/關(guān)燈開關(guān)、空調(diào)(AC)遠(yuǎn)程控制、門開/關(guān)操作、電梯和機(jī)器人、智能手機(jī)等。
血氧儀是基于觸摸的傳感器檢測人體氧氣水平的最佳示例之一。
4、圖像傳感器
圖像傳感器是利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換功能將感光面上的光像轉(zhuǎn)換為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號(hào)。通常,電子圖像傳感器分為兩種主要類型。
電荷耦合器件(CCD)
有源像素傳感器(CMOS)
圖像傳感器主要應(yīng)用有數(shù)碼相機(jī),閉路電視(CCTV),醫(yī)療成像設(shè)備,熱成像設(shè)備,雷達(dá),聲納等。
5、運(yùn)動(dòng)傳感器
運(yùn)動(dòng)傳感器測量并記錄身體活動(dòng)或運(yùn)動(dòng)。它分為不同的類型。
主動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳感器
無源運(yùn)動(dòng)傳感器
斷層運(yùn)動(dòng)傳感器
手勢運(yùn)動(dòng)傳感器
運(yùn)動(dòng)傳感器用于家庭安全、自動(dòng)門操作、微波、機(jī)器人、超聲波、手勢檢測器等。
6、光傳感器
光傳感器是一種光電器件。該傳感器檢測光或光子的亮度或發(fā)光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光傳感器有三種類型:
光敏電阻或光相關(guān)電阻(LDR)
光電二極管
光電晶體管
它廣泛用于太陽能系統(tǒng),汽車,農(nóng)業(yè)部門(自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng))和基于電子的項(xiàng)目設(shè)備,如Arduino。
7、振動(dòng)傳感器
有時(shí),振動(dòng)傳感器被稱為壓電傳感器。振動(dòng)傳感器檢測并記錄任何運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)。它為連接的機(jī)器或系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)或信號(hào)。如果有任何危險(xiǎn)活動(dòng),此傳感器有助于發(fā)送確認(rèn)。
在天然氣和石油、食品和飲料、采礦、金屬加工、造紙、風(fēng)力發(fā)電、發(fā)電等工業(yè)領(lǐng)域,需要振動(dòng)傳感器。
8、濕度傳感器
濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí),元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化,利用這一特性即可測量濕度。
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研、航天等部門,經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行測量及控制。
9、接近傳感器
接近傳感器,是代替限位開關(guān)等接觸式檢測方式,以無需接觸檢測對(duì)象進(jìn)行檢測為目的的傳感器的總稱。能檢測對(duì)象的移動(dòng)信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)。在換為電氣信號(hào)的檢測方式中,包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測對(duì)象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號(hào)的容量變化的方式、利石和引導(dǎo)開關(guān)的方式。
接近傳感器可以輕松檢測附近的物體,而無需任何物理接觸。它分為不同的類型:
電容式接近傳感器
電感式接近傳感器
接近傳感器廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、機(jī)器、機(jī)器人系統(tǒng)、過山車等。
10、色彩傳感器
色彩傳感器又叫顏色識(shí)別傳感器或顏色傳感器,它是將物體顏色同前面已經(jīng)示教過的參考顏色進(jìn)行比較來檢測顏色的傳感器,當(dāng)兩個(gè)顏色在一定的誤差范圍內(nèi)相吻合時(shí),輸出檢測結(jié)果。顏色傳感器是光電傳感器的一種類型。
色彩傳感器在終端設(shè)備中起著極其重要的作用,比如色彩監(jiān)視器的校準(zhǔn)裝置;彩色打印機(jī)和繪圖儀;涂料、紡織品和化妝品制造,以及醫(yī)療方面的應(yīng)用,如血液診斷、尿樣分析和牙齒整形等。
11、輻射傳感器
輻射傳感器是一種電子儀器,用于感測和測量α、β、γ、中子、X射線等輻射粒子。此外,它還可以感應(yīng)電磁輻射,如波浪、宇宙輻射(陽光)。輻射傳感器包括三種不同的類型:
充氣輻射傳感器
閃爍輻射傳感器
固態(tài)輻射傳感器
該傳感器用于核能、醫(yī)學(xué)成像模式和環(huán)境放射性監(jiān)測。
12、液位傳感器
液位傳感器(靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測量液位的壓力傳感器。靜壓投入式液位變送器(液位計(jì))是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理,采用隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器,將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正,轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(一般為4~20mA/1~5VDC)。它分為不同的部分:
激光液位傳感器
浮子傳感器
電容式液位傳感器
電阻式液位傳感器
超聲波液位傳感器
靜壓液位傳感器
光學(xué)液位傳感器
電磁液位傳感器
適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質(zhì)的液位測量。
13、位置傳感器
位置傳感器確定位移和位置(如線性和旋轉(zhuǎn)),用來測量機(jī)器人自身位置的傳感器?;旧希恢脗鞲衅饔幸韵聨追N類型:
光學(xué)位置傳感器
線性位置傳感器
旋轉(zhuǎn)位置傳感器
電感式位置傳感器
電容式位置傳感器
光纖位置傳感器
超聲波位置傳感器
例如,電位計(jì)包含一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置傳感器,該傳感器可以隨角度運(yùn)動(dòng)而變化。位置傳感器用于家庭和工業(yè)應(yīng)用,如門關(guān)閉/打開、閥門監(jiān)控、電機(jī)控制、用于控制燃料或動(dòng)力流向發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門。
14、氣體傳感器
體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。用于檢測不同類型的氣體、有毒或爆炸性氣體、空氣中的煙霧。其中一些傳感器還能夠測量氣體濃度。氣體傳感器可分為:
半導(dǎo)體氣體傳感器
電化學(xué)氣體傳感器
催化燃燒式氣體傳感器
熱導(dǎo)式氣體傳感器
紅外線氣體傳感器
固體電解質(zhì)氣體傳感器
氣體傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,煤炭、石化、汽油站,智能家居、汽車電子、工業(yè)過程、環(huán)境監(jiān)測、消費(fèi)類電子等行業(yè)中都有它們的身影。
15、火焰?zhèn)鞲衅?/p>
火焰?zhèn)鞲衅鳎╢lame detector)是機(jī)器人專門用來搜尋火源的傳感器?;鹧?zhèn)鞲衅骺奢p松檢測附近材料的火災(zāi)或火焰。這些檢測到的信號(hào)被傳遞到連接的控制設(shè)備。
它用于工業(yè)領(lǐng)域的報(bào)警系統(tǒng)、天然氣廠、滅火系統(tǒng)和基于Arduino設(shè)計(jì)的火災(zāi)探測器項(xiàng)目。
16、液漏傳感器
液漏傳感器用于密閉容器或真空中,用于檢測漏水、流體泄漏、空氣泄漏等。根據(jù)工作角色,它分為兩個(gè)主要部分:
點(diǎn)液漏傳感器
流量液漏傳感器
17、加速度計(jì)
加速度計(jì)是一種測量運(yùn)動(dòng)加速度或速度的儀器。加速度計(jì)由檢測質(zhì)量(也稱敏感質(zhì)量)、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成。
它用于許多應(yīng)用,例如手勢控制機(jī)器人、飛機(jī)和導(dǎo)彈導(dǎo)航系統(tǒng)、過程和控制系統(tǒng)、車輛加速以及其他旋轉(zhuǎn)電子設(shè)備,如渦輪機(jī)、滾筒、風(fēng)扇、壓縮機(jī)、泵。
18、傾斜傳感器
傾斜傳感器檢測并隨參考平面的角運(yùn)動(dòng)、角斜率、角運(yùn)動(dòng)、軸而變化。
它主要用于監(jiān)控手機(jī)、平板電腦、掌上游戲、船只、車輛、飛機(jī)等中的角度和自動(dòng)旋轉(zhuǎn)操作。
19、標(biāo)記傳感器
標(biāo)記傳感器用作光電型傳感器。它用于在物體存在的情況下感測顏色標(biāo)記。標(biāo)記傳感器廣泛應(yīng)用于印刷和包裝行業(yè)。
20、浮子流量傳感器
金屬管浮子流量傳感器是工業(yè)自動(dòng)化過程控制中常用的一種改變面積流量測量儀表。具有體積小、檢測范圍大、使用方便等特點(diǎn)。由于金屬管浮子流量傳感器采用可變面積式測量原理,適用于測量液體,氣體;因此廣泛應(yīng)用于,石油、化工、發(fā)電、制藥、食品、水處理等主要的工業(yè)領(lǐng)域中。