传感器的含义

1 1 1 1 传感器的定义 传感器的定义 英文名称 英文名称 transducertransducer sensorsensor 传感器是一种物理装置或生物器官 能够探测 感受外界的信传感器是一种物理装置或生物器官 能够探测 感受外界的信 号 物理条件 如光 热 湿度 或化学组成 如烟雾 并将探号 物理条件 如光 热 湿度 或化学组成 如烟雾 并将探 知的信息传递给其他装置或器官 知的信息传递给其他装置或器官 国家标准国家标准 GB7665 87GB7665 87 对传感器下的定义是 对传感器下的定义是 能感受规定的被能感受规定的被 测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置 通常由敏感测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置 通常由敏感 元件和转换元件组成元件和转换元件组成 传感器是一种检测装置 能感受到被测量 传感器是一种检测装置 能感受到被测量 的信息 并能将检测感受到的信息 按一定规律变换成为电信号或的信息 并能将检测感受到的信息 按一定规律变换成为电信号或 其他所需形式的信息输出 以满足信息的传输 处理 存储 显示 其他所需形式的信息输出 以满足信息的传输 处理 存储 显示 记录和控制等要求 它是实现自动检测和自动控制的首要环节 记录和控制等要求 它是实现自动检测和自动控制的首要环节 2 2 传感器的分类 传感器的分类 可以用不同的观点对传感器进行分类 它们的转换原理可以用不同的观点对传感器进行分类 它们的转换原理 传感器传感器 工作的基本物理或化学效应工作的基本物理或化学效应 它们的用途 它们的输出信号类型以 它们的用途 它们的输出信号类型以 及制作它们的材料和工艺等 及制作它们的材料和工艺等 根据传感器工作原理 可分为物理传感器和化学传感器二大类根据传感器工作原理 可分为物理传感器和化学传感器二大类 传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应 诸如压传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应 诸如压 电效应 磁致伸缩现象 离化 极化 热电 光电 磁电等效应 电效应 磁致伸缩现象 离化 极化 热电 光电 磁电等效应 被测信号量的微小变化都将转换成电信号 被测信号量的微小变化都将转换成电信号 2 2 化学传感器包括那些以化学吸附 电化学反应等现象为因果关化学传感器包括那些以化学吸附 电化学反应等现象为因果关 系的传感器 被测信号量的微小变化也将转换成电信号 系的传感器 被测信号量的微小变化也将转换成电信号 有些传感器既不能划分到物理类 也不能划分为化学类 大多有些传感器既不能划分到物理类 也不能划分为化学类 大多 数传感器是以物理原理为基础运作的 化学传感器技术问题较多 数传感器是以物理原理为基础运作的 化学传感器技术问题较多 例如可靠性问题 规模生产的可能性 价格问题等 解决了这类难例如可靠性问题 规模生产的可能性 价格问题等 解决了这类难 题 化学传感器的应用将会有巨大增长 题 化学传感器的应用将会有巨大增长 按照其用途 传感器可分类为 按照其用途 传感器可分类为 压力敏和力敏传感器压力敏和力敏传感器 位置传感器位置传感器 液面传感器液面传感器 能耗传感器能耗传感器 速度传感器速度传感器 热敏传感器热敏传感器 加速度传感器加速度传感器 射线辐射传感器射线辐射传感器 振动传感器振动传感器 湿敏传感器湿敏传感器 磁敏传感器磁敏传感器 气敏传感器气敏传感器 真空度传感器真空度传感器 生物传感器等 生物传感器等 以其输出信号为标准可将传感器分为 以其输出信号为标准可将传感器分为 模拟传感器模拟传感器 将被测量的非电学量转换成模拟电信号 将被测量的非电学量转换成模拟电信号 数字传感器数字传感器 将被测量的非电学量转换成数字输出信号将被测量的非电学量转换成数字输出信号 包括包括 直接和间接转换直接和间接转换 膺数字传感器膺数字传感器 将被测量的信号量转换成频率信号或短周期将被测量的信号量转换成频率信号或短周期 信号的输出信号的输出 包括直接或间接转换包括直接或间接转换 开关传感器开关传感器 当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时 当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时 传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号 传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号 3 3 在外界因素的作用下 所有材料都会作出相应的 具有特征性在外界因素的作用下 所有材料都会作出相应的 具有特征性 的反应 它们中的那些对外界作用最敏感的材料 即那些具有功能的反应 它们中的那些对外界作用最敏感的材料 即那些具有功能 特性的材料 被用来制作传感器的敏感元件 从所应用的材料观点特性的材料 被用来制作传感器的敏感元件 从所应用的材料观点 出发可将传感器分成下列几类 出发可将传感器分成下列几类 1 1 按照其所用材料的类别分按照其所用材料的类别分 金属金属 聚合物聚合物 陶瓷陶瓷 混合物混合物 2 2 按材料的物理性质分按材料的物理性质分 导体导体 绝缘体绝缘体 半导体半导体 磁性材料磁性材料 3 3 按材料的晶体结构分按材料的晶体结构分 单晶单晶 多晶多晶 非晶材料非晶材料 与采用新材料紧密相关的传感器开发工作 可以归纳为下述三与采用新材料紧密相关的传感器开发工作 可以归纳为下述三 个方向 个方向 1 1 在已知的材料中探索新的现象 效应和反应 然后使它们能在传在已知的材料中探索新的现象 效应和反应 然后使它们能在传 感器技术中得到实际使用 感器技术中得到实际使用 2 2 探索新的材料 应用那些已知的现象 效应和反应来改进传感器探索新的材料 应用那些已知的现象 效应和反应来改进传感器 技术 技术 3 3 在研究新型材料的基础上探索新现象 新效应和反应 并在传感在研究新型材料的基础上探索新现象 新效应和反应 并在传感 器技术中加以具体实施 器技术中加以具体实施 现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏 感元件的开发强度 传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材感元件的开发强度 传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材 4 4 料的应用密切关联的 表料的应用密切关联的 表 1 21 2 中给出了一些可用于传感器技术的 中给出了一些可用于传感器技术的 能够转换能量形式的材料 能够转换能量形式的材料 按照其制造工艺 可以将传感器区分为 按照其制造工艺 可以将传感器区分为 集成传感器集成传感器 薄膜传感器薄膜传感器 厚膜传感器厚膜传感器 陶瓷传感器陶瓷传感器 集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制 造的 通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯造的 通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯 片上 片上 薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底 基板基板 上的 相应敏感材上的 相应敏感材 料的薄膜形成的 使用混合工艺时 同样可将部分电路制造在此基料的薄膜形成的 使用混合工艺时 同样可将部分电路制造在此基 板上 板上 厚膜传感器是利用相应材料的浆料 涂覆在陶瓷基片上制成的 厚膜传感器是利用相应材料的浆料 涂覆在陶瓷基片上制成的 基片通常是基片通常是 Al2O3Al2O3 制成的 然后进行热处理 使厚膜成形 制成的 然后进行热处理 使厚膜成形 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺 溶胶溶胶 凝胶凝胶 等等 生产 生产 完成适当的预备性操作之后 已成形的元件在高温中进行烧结 完成适当的预备性操作之后 已成形的元件在高温中进行烧结 厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性 在某些方面 厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性 在某些方面 可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型 可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型 每种工艺技术都有自己的优点和不足 由于研究 开发和生产每种工艺技术都有自己的优点和不足 由于研究 开发和生产 所需的资本投入较低 以及传感器参数的高稳定性等原因 采用陶所需的资本投入较低 以及传感器参数的高稳定性等原因 采用陶 瓷和厚膜传感器比较合理 瓷和厚膜传感器比较合理 电阻式传感器电阻式传感器 5 5 电阻式传感器是将被测量 如位移 形变 力 加速度 湿度 电阻式传感器是将被测量 如位移 形变 力 加速度 湿度 温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件 主要有电阻应温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件 主要有电阻应 变式 压阻式 热电阻 热敏 气敏 湿敏等电阻式传感器件 变式 压阻式 热电阻 热敏 气敏 湿敏等电阻式传感器件 电阻应变式传感器电阻应变式传感器 传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应 即在外力作用下传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应 即在外力作用下 产生机械形变 从而使电阻值随之发生相应的变化 电阻应变片主产生机械形变 从而使电阻值随之发生相应的变化 电阻应变片主 要有金属和半导体两类 金属应变片有金属丝式 箔式 薄膜式之要有金属和半导体两类 金属应变片有金属丝式 箔式 薄膜式之 分 半导体应变片具有灵敏度高 通常是丝式 箔式的几十倍 分 半导体应变片具有灵敏度高 通常是丝式 箔式的几十倍 横向效应压阻式传感器横向效应压阻式传感器 压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基 片上经扩散电阻而制成的器件 其基片可直接作为测量传感元件 片上经扩散电阻而制成的器件 其基片可直接作为测量传感元件 扩散电阻在基片内接成电桥形式 当基片受到外力作用而产生形变扩散电阻在基片内接成电桥形式 当基片受到外力作用而产生形变 时 各电阻值将发生变化 电桥就会产生相应的不平衡输出 时 各电阻值将发生变化 电桥就会产生相应的不平衡输出 用作压阻式传感器的基片 或称膜片 材料主要为硅片和锗片 用作压阻式传感器的基片 或称膜片 材料主要为硅片和锗片 硅片为敏感硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视 尤材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视 尤 其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍 其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍 热电阻传感器热电阻传感器 热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来 测量温度及与温度有关的参数 在温度检测精度要求比较高的场合 测量温度及与温度有关的参数 在温度检测精度要求比较高的场合 这种传感器比较适用 目前较为广泛的热电阻材料为铂 铜 镍等 这种传感器比较适用 目前较为广泛的热电阻材料为铂 铜 镍等 6 6 它们具有电阻温度系数大 线性好 性能稳定 使用温度范围宽 它们具有电阻温度系数大 线性好 性能稳定 使用温度范围宽 加工容易等特点 用于测量加工容易等特点 用于测量 200 200 500 500 范围内的温度 范围内的温度 热电阻传感器分类 热电阻传感器分类 1 NTC1 NTC 热电阻传感器 热电阻传感器 该类传感器为负温度系数传感器 即 传感器阻值随温度的升该类传感器为负温度系数传感器 即 传感器阻值随温度的升 高而减小 高而减小 2 PTC2 PTC 热电阻传感器 热电阻传感器 该类传感器为正温度系数传感器 即 传感器阻值随温度的升该类传感器为正温度系数传感器 即 传感器阻值随温度的升 高而增大 高而增大 温度传感器温度传感器 1 1 室温管温传感器 室温管温传感器 室温传感器用于测量室内和室外的环境温度 管温传感器用于室温传感器用于测量室内和室外的环境温度 管温传感器用于 测量蒸发器和冷凝器的管壁温度 室温传感器和管温传感器的形状测量蒸发器和冷凝器的管壁温度 室温传感器和管温传感器的形状 不同 但温度特性基本一致 按温度特性划分 目前美的使用的室不同 但温度特性基本一致 按温度特性划分 目前美的使用的室 温管温传感器有二种类型 温管温传感器有二种类型 1 1 常数 常数 B B 值为值为 4100K 3 4100K 3 基准电阻为 基准电阻为 25 25 对应电阻对应电阻 10K 3 10K 3 温度越高 阻值越小 温度越低 阻值 温度越高 阻值越小 温度越低 阻值 越大 离越大 离 25 25 越远 对应电阻公差范围越大 在越远 对应电阻公差范围越大 在 0 0 和和 55 55 对应电对应电 阻公差约为阻公差约为 7 7 而 而 0 0 以下及以下及 55 55 以上 对于不同的供应商 电以上 对于不同的供应商 电 阻公差会有一定的差别 除个别老产品外 美的空调电控使用的室阻公差会有一定的差别 除个别老产品外 美的空调电控使用的室 温管温传感器均使用这种类型的传感器 常数温管温传感器均使用这种类型的传感器 常数 B B 值为值为 3470K 1 3470K 1 7 7 基准电阻为基准电阻为 25 25 对应电阻对应电阻 5K 1 5K 1 同样 温度越高 阻值越小 同样 温度越高 阻值越小 温度越低 阻值越大 离温度越低 阻值越大 离 25 25 越远 对应电阻公差范围越大 越远 对应电阻公差范围越大 2 2 排气温度传感器 排气温度传感器 排气温度传感器用于测量压缩机顶部的排气温度 常数排气温度传感器用于测量压缩机顶部的排气温度 常数 B B 值为值为 3950K 3 3950K 3 基准电阻为基准电阻为 90 90 对应电阻对应电阻 5K 3 5K 3 3 3 模块温度传感器 模块温度传感器用于测量变频模块 模块温度传感器 模块温度传感器用于测量变频模块 IGBTIGBT 或或 IPMIPM 的温度 目前用的感温头的型号是 的温度 目前用的感温头的型号是 602F 3500F602F 3500F 基 基 准电阻为准电阻为 25 25 对应电阻对应电阻 6K 1 6K 1 3 3 传感器静态特性 传感器静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号 传感器的输出量与传感器的静态特性是指对静态的输入信号 传感器的输出量与 输入量之间所具有相互关系 因为这时输入量和输出量都和时间无输入量之间所具有相互关系 因为这时输入量和输出量都和时间无 关 所以它们之间的关系 即传感器的静态特性可用一个不含时间关 所以它们之间的关系 即传感器的静态特性可用一个不含时间 变量的代数方程 或以输入量作横坐标 把与其对应的输出量作纵变量的代数方程 或以输入量作横坐标 把与其对应的输出量作纵 坐标而画出的特性曲线来描述 表征传感器静态特性的主要参数有 坐标而画出的特性曲线来描述 表征传感器静态特性的主要参数有 线性度 灵敏度 分辨力和迟滞等 线性度 灵敏度 分辨力和迟滞等 4 4 传感器动态特性 传感器动态特性 所谓动态特性 是指传感器在输入变化时 它的输出的特性 所谓动态特性 是指传感器在输入变化时 它的输出的特性 在实际工作中 传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响在实际工作中 传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响 应来表示 这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法应来表示 这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法 求得 并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之求得 并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之 间存在一定的关系 往往知道了前者就能推定后者 最常用的标准间存在一定的关系 往往知道了前者就能推定后者 最常用的标准 8 8 输入信号有阶跃信号和正弦信号两种 所以传感器的动态特性也常输入信号有阶跃信号和正弦信号两种 所以传感器的动态特性也常 用阶跃响应和频率响应来表示 用阶跃响应和频率响应来表示 5 5 传感器的线性度 传感器的线性度 通常情况下 传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线 通常情况下 传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线 在实际工作中 为使仪表具有均匀刻度的读数 常用一条拟合直线在实际工作中 为使仪表具有均匀刻度的读数 常用一条拟合直线 近似地代表实际的特性曲线 线性度 非线性误差 就是这个近似近似地代表实际的特性曲线 线性度 非线性误差 就是这个近似 程度的一个性能指标 程度的一个性能指标 拟合直线的选取有多种方法 如将零输入和满量程输出点相连拟合直线的选取有多种方法 如将零输入和满量程输出点相连 的理论直线作为拟合直线 或将与特性曲线上各点偏差的平方和为的理论直线作为拟合直线 或将与特性曲线上各点偏差的平方和为 最小的理论直线作为拟合直线 此拟合直线称为最小二乘法拟合直最小的理论直线作为拟合直线 此拟合直线称为最小二乘法拟合直 线 线 6 6 传感器的灵敏度 传感器的灵敏度 灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化 y y 对输入量对输入量 变化变化 x x 的比值 的比值 它是输出一输入特性曲线的斜率 如果传感器的输出和输入之它是输出一输入特性曲线的斜率 如果传感器的输出和输入之 间显线性关系 则灵敏度间显线性关系 则灵敏度 S S 是一个常数 否则 它将随输入量的变是一个常数 否则 它将随输入量的变 化而变化 化而变化 灵敏度的量纲是输出 输入量的量纲之比 例如 某位移传感灵敏度的量纲是输出 输入量的量纲之比 例如 某位移传感 器 在位移变化器 在位移变化 1mm1mm 时 输出电压变化为时 输出电压变化为 200mV200mV 则其灵敏度应表 则其灵敏度应表 示为示为 200mV mm200mV mm 9 9 当传感器的输出 输入量的量纲相同时 灵敏度可理解为放大当传感器的输出 输入量的量纲相同时 灵敏度可理解为放大 倍数 倍数 提高灵敏度 可得到较高的测量精度 但灵敏度愈高 测量范提高灵敏度 可得到较高的测量精度 但灵敏度愈高 测量范 围愈窄 稳定性也往往愈差 围愈窄 稳定性也往往愈差 7 7 传感器的分辨力 传感器的分辨力 分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力 也分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力 也 就是说 如果输入量从某一非零值缓慢地变化 当输入变化值未超就是说 如果输入量从某一非零值缓慢地变化 当输入变化值未超 过某一数值时 传感器的输出不会发生变化 即传感器对此输入量过某一数值时 传感器的输出不会发生变化 即传感器对此输入量 的变化是分辨不出来的 只有当输入量的变化超过分辨力时 其输的变化是分辨不出来的 只有当输入量的变化超过分辨力时 其输 出才会发生变化 出才会发生变化 通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同 因此常用通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同 因此常用 满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡 量分辨力的指标 上述指标若用满量程的百分比表示 则称为分辨量分辨力的指标 上述指标若用满量程的百分比表示 则称为分辨 率 分辨率与传感器的稳定性有负相相关性 率 分辨率与传感器的稳定性有负相相关性 8 8 传感器的迟滞特性 传感器的迟滞特性 迟滞特性表征传感器在正向 输入量增大 和反向 输入量减迟滞特性表征传感器在正向 输入量增大 和反向 输入量减 小 行程间输出小 行程间输出 一输入特性曲线不一致的程度 通常用这两条曲线一输入特性曲线不一致的程度 通常用这两条曲线 之间的最大差值之间的最大差值 MAX MAX 与满量程输出与满量程输出 F SF S 的百分比表示 的百分比表示 迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成 迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成 9 9 接口传感器 接口传感器 1010 魏德米勒传感器魏德米勒传感器 执行器接口产品 可以通过加装相应的总线协执行器接口产品 可以通过加装相应的总线协 议适配器 议适配器 SAISAI 产品可以直接连接到现场总线 可以支产品可以直接连接到现场总线 可以支 Profibus Profibus DPDP CANopenCANopen DeviceNetDeviceNet InterbusInterbus 和和 ASiASi 现场总线协议 现场总线协议 无源传感器无源传感器 执行器接口产品执行器接口产品 SAI SAI 防护等级达到防护等级达到 IP68IP68 可直接安装而无需防护 可直接安装而无需防护 节约安装材料 时间 空间 节约安装材料 时间 空间 提供提供 4 4 6 6 8 8 路的分配器 每路有路的分配器 每路有 3 3 针 针 4 4 针和针和 5 5 针的结构针的结构 提提 供一路和两路信号供一路和两路信号 有带接线盖型有带接线盖型 标准型标准型 和电缆预制型 和电缆预制型 可另外提供金属外壳的产品 适用于食品行业 可另外提供金属外壳的产品 适用于食品行业 带有信号和电源的指示 带有信号和电源的指示 有源传感器有源传感器 执行器接口产品执行器接口产品 SAI SAI 通过加装相应的总线协议适配器 通过加装相应的总线协议适配器 SAISAI 产品可以直接连接到现产品可以直接连接到现 场总线 可以支持场总线 可以支持 Profibus DPProfibus DP CANopenCANopen DeviceNetDeviceNet InterbusInterbus 和和 ASiASi 现场总线协议 现场总线协议 提供两种防护等级的产品 提供两种防护等级的产品 IP67 IP67 总线连接方式为圆形接头连接总线连接方式为圆形接头连接 IP68 IP68 总线连接方式为自装配型总线连接方式为自装配型 提供提供 8DI8DI 8DO8DO 8DI 4DO8DI 4DO 16DI16DI 8DI 8DO8DI 8DO 五种输入输出的产品 五种输入输出的产品 1010 传感器的发展趋势 传感器的发展趋势 采用新原理 开发新型传感器 采用新原理 开发新型传感器 大力开发物性型传感器大力开发物性型传感器 因为靠结构型有些满足不了要求因为靠结构型有些满足不了要求 1111 传感器的集成化 传感器的集成化 传感器的多功能化 传感器的多功能化 传感器的智能化传感器的智能化 Smart Smart Sensor Sensor 1111 传感器的工作过程举例 传感器的工作过程举例 向传感器提供向传感器提供 15V 15V 电源 激磁电路中的晶体振荡器产生电源 激磁电路中的晶体振荡器产生 400Hz400Hz 的方波 经过的方波 经过 TDA2030TDA2030 功率放大器即产生交流激磁功率电源 通过功率放大器即产生交流激磁功率电源 通过 能源环形变压器能源环形变压器 T1T1 从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈 得到从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈 得到 的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到 5V 5V 的直流电源 该电源的直流电源 该电源 做运算放大器做运算放大器 AD822AD822 的工作电源 由基准电源的工作电源 由基准电源 AD589AD589 与双运放与双运放 AD822AD822 组成的高精度稳压电源产生组成的高精度稳压电源产生 4 5V 4 5V 的精密直流电源 该电源的精密直流电源 该电源 既作为电桥电源 又作为放大器及既作为电桥电源 又作为放大器及 V FV F 转换器的工作电源 当弹性转换器的工作电源 当弹性 轴受扭时 应变桥检测得到的轴受扭时 应变桥检测得到的 mVmV 级的应变信号通过仪表放大器级的应变信号通过仪表放大器 AD620AD620 放大成放大成 1 5v 1v1 5v 1v 的强信号 再通过的强信号 再通过 V FV F 转换器转换器 LM131LM131 变换成变换成 频率信号 通过信号环形变压器频率信号 通过信号环形变压器 T2T2 从旋转的初级线圈传递至静止次从旋转的初级线圈传递至静止次 级线圈 再经过外壳上的信号处理电路滤波 整形即可得到与弹性级线圈 再经过外壳上的信号处理电路滤波 整形即可得到与弹性 轴承受的扭矩成正比的频率信号 该信号为轴承受的扭矩成正比的频率信号 该信号为 TTLTTL 电平电平 既可提供给专既可提供给专 用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理 由于该旋转变压用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理 由于该旋转变压 器动器动 静环之间只有零点几毫米的间隙 加之传感器轴上部分都密静环之间只有零点几毫米的间隙 加之传感器轴上部分都密 封在金属外壳之内 形成有效的屏蔽 因此具有很强的抗干扰能力 封在金属外壳之内 形成有效的屏蔽 因此具有很强的抗干扰能力 1212 传感器的组成 传感器的组成 1212 在工程技术领域 传感器是人体在工程技术领域 传感器是人体 五官五官 的工程模拟物 是一的工程模拟物 是一 种能把特定的被测非电量信息 包括物理量 化学量 生物量等 种能把特定的被测非电量信息 包括物理量 化学量 生物量等 按一定规律转换成电量的器件或装置 按一定规律转换成电量的器件或装置 传感器是一种能把非电输入信息转换成电信号输出的器件或装传感器是一种能把非电输入信息转换成电信号输出的器件或装 置 传感器又叫变换器 换能器或探测器 传感器一般是由物理 置 传感器又叫变换器 换能器或探测器 传感器一般是由物理 化学和生物等学科的某些效应或原理按照一定的制造工艺研制出来化学和生物等学科的某些效应或原理按照一定的制造工艺研制出来 的 它能的 它能 感知感知 被控量或被测量的大小不等与变化并进行处理 被控量或被测量的大小不等与变化并进行处理 传感器由敏感元件 转换元件 信号调节电路和其他辅助电路组成传感器由敏感元件 转换元件 信号调节电路和其他辅助电路组成 一 一 敏感元件敏感元件 在完成非电量到电量的转换时 并非所有的非电量都能用现在完成非电量到电量的转换时 并非所有的非电量都能用现 有的技术直接转换为电量 而是先进行预转换 然后再转换为电有的技术直接转换为电量 而是先进行预转换 然后再转换为电 量 敏感元件是直接感受被测非电量 并按一定规律转换成与被量 敏感元件是直接感受被测非电量 并按一定规律转换成与被 测量有确定对应关系的其他量 一般仍为非电量 的元件 通常测量有确定对应关系的其他量 一般仍为非电量 的元件 通常 把这种能完成预转换的元件称为敏感元件 如热敏电阻是敏感元把这种能完成预转换的元件称为敏感元件 如热敏电阻是敏感元 件 它能将温度的变化预转换为电阻的变化 再转换为电压或电件 它能将温度的变化预转换为电阻的变化 再转换为电压或电 流的变化 流的变化 二 二 转换元件转换元件 转换元件又叫变换器 是能将敏感元件感受到的非电量直接转换元件又叫变换器 是能将敏感元件感受到的非电量直接 转换成电量的元件 信号的转换元件是构成传感器的核心 转换转换成电量的元件 信号的转换元件是构成传感器的核心 转换 元件又可分为一次转换型 直接转换 和二次转换型 间接转换元件又可分为一次转换型 直接转换 和二次转换型 间接转换 1313 1 1 一次转换型一次转换型 对于物性型传感器而言 一般都可一次完成 即可实现对于物性型传感器而言 一般都可一次完成 即可实现 被测非被测非 电量电量 有用电量有用电量 的直接转换 的直接转换 2 2 二次转换型二次转换型 对于结构型传感器来说 通常必须通过前置敏感元件预转换后才对于结构型传感器来说 通常必须通过前置敏感元件预转换后才 能完成 即实现能完成 即实现 被测非电量被测非电量 有用非电量有用非电量 有用电量有用电量 的二的二 次转换 次转换 三 三 信号调节电路信号调节电路 信号调节电路 把转换元件输出的电信号转换为便于现实 记信号调节电路 把转换元件输出的电信号转换为便于现实 记 录 处理和控制的电信号的电路 录 处理和控制的电信号的电路 四 四 辅助电路辅助电路 通常指电源电路 交 直流 及其外围电路 通常指电源电路 交 直流 及其外围电路 在实际应用中 传感器的具体构成视被测对象 转换原理 使用在实际应用中 传感器的具体构成视被测对象 转换原理 使用 环境及性能要求等具体情况的不同而有很大差异 环境及性能要求等具体情况的不同而有很大差异 1313 福特车用传感器福特车用传感器 1 1 节气门位置传感器 节气门位置传感器 节气门位置传感器 节气门位置传感器 TPSTPS 安装在节气门体上 与节气门轴相连 安装在节气门体上 与节气门轴相连 1414 2 2 拉压传感器 拉压传感器 采用合金材料 采用合金材料 S S 型结构 拉压型结构 拉压 均可使用 采用先进的密封工艺 密均可使用 采用先进的密封工艺 密 封等级封等级 IP65IP65 可应用于高湿度环境 可应用于高湿度环境 具有优越的抗扭抗侧抗偏载能力具有优越的抗扭抗侧抗偏载能力 应用于皮带秤 料斗秤 机电结合秤 吊钩秤及各种工程装置的测应用于皮带秤 料斗秤 机电结合秤 吊钩秤及各种工程装置的测 力 力 技术参数技术参数 参数参数 单位单位 技术指标技术指标 灵敏度灵敏度 mV VmV V2 0 0 012 0 0 01 非线性非线性 F S F S 0 02 0 02 滞后滞后 F S F S 0 02 0 02 重复性重复性 F S F S 0 01 0 01 1515 蠕变蠕变 F S F S 30min30min 0 02 0 02 零点输出零点输出 F S F S 1 1 零点温度系零点温度系 数数 F S F S 10 10 0 02 0 02 灵敏度温度灵敏度温度 系数系数 F S F S 10 10 0 02 0 02 工作温度范工作温度范 围围 20 20 80 80 输入电阻输入电阻 380 2 380 2 输出电阻输出电阻 350 2 350 2 安全过载安全过载 F S F S150 F S150 F S 绝缘电阻绝缘电阻 M M 5000 5000 M M 5050 VDCVDC 推荐激励电推荐激励电 压压 V V10V10V 15V15V 结结 构构 图图 1616 结构尺寸结构尺寸 量程量程 A AB BC CD DE E 50Kg50KgM10 1 5M10 1 525 425 4191950 850 876 276 2 100Kg100Kg M10 1 5M10 1 525 425 4191950 850 876 276 2 200Kg200Kg M12 1 75M12 1 75 25 425 4191950 850 876 276 2 300Kg300Kg M12 1 75M12 1 75 25 425 4191950 850 876 276 2 500Kg500Kg M12 1 75M12 1 75 25 425 4191950 850 876 276 2 750Kg750Kg M12 1 75M12 1 75 25 425 4191950 850 876 276 2 1000KgM12 1 75 1950 876 2 1500KgM12 1 75 1950 876 2 2TM18 1 5 25 476 2108 2 5TM18 1 5 25 476 2108 3TM18 1 5 25 476 2108 5TM18 1 5 25 476 2108 1717 7 5TM24 2 31 8100 1139 7 10TM30 2 49 3125 5177 8 3 3 筒式荷重传感器 筒式荷重传感器 根据额定载荷大小分别采用柱式 板环式根据额定载荷大小分别采用柱式 板环式 和和 S S 型双梁式结构 各种电子汽车衡 轨道衡 型双梁式结构 各种电子汽车衡 轨道衡 平台秤 料斗秤及其它各种称重测力场合平台秤 料斗秤及其它各种称重测力场合 技术参数技术参数 参数参数 单位单位 技术指标技术指标 灵敏度灵敏度 mV VmV V2 0 0 012 0 0 01 非线性非线性 F S F S 0 1 0 1 滞后滞后 F S F S 0 1 0 1 重复性重复性 F S F S 0 1 0 1 蠕变蠕变 F S F S 30min30min 0 05 0 05 零点输出零点输出 F S F S 1 1 零点温度系零点温度系 数数 F S F S 10 10 0 03 0 03 灵敏度温度灵敏度温度 系数系数 F S F S 10 10 0 03 0 03 1818 工作温度范工作温度范 围围 20 20 80 80 输入电阻输入电阻 380 2 380 2 输出电阻输出电阻 350 2 350 2 安全过载安全过载 F S F S150 F S150 F S 绝缘电阻绝缘电阻 M M 5000 5000 M M 5050 VDCVDC 推荐激励电推荐激励电 压压 V V10V10V 15V15V 结结 构构 图图 1919 结构尺寸结构尺寸 量程量程 1 1 2 2 3 3 4 4H1H1H2H2H3H34 M4 M 10 30t10 30t979742429494565613013010610640401010 50 10050 1001281287676124124828217817815015075751212 150 200150 200147147100100148148989822022018818895951414 250 300250 300 1841841321321801801301302602602242241201201616 4 4 测力传感器 测力传感器 C2C2 压式压式 C2C2 压式压式 耐腐蚀不锈钢壳体 量程耐腐蚀不锈钢壳体 量程 0 5 1 2 5 10 20 50 100 200 5000 5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 kN kN 精精 度度 0 10 1 防护等级防护等级 IP67 IP68 IP67 IP68 扁扁 外形外形 形变形变 0 1mm 0 1mm 适于高动态载荷 适于高动态载荷 1414 雪弗兰车用传感器 雪弗兰车用传感器 1 1 产品名称 产品名称 FC3015FC3015 雪雪弗弗兰传感器兰传感器 带螺丝 带螺丝 适用车型 雪佛兰适用车型 雪佛兰 OEMOEM 2020 2 2 发动机数据传感器 发动机数据传感器 氧传感器电路图氧传感器电路图 3 3 称重传感器称重传感器 PR6201PR6201 适用于所有工业称重 可广泛的安装于各类工业用的平台称 适用于所有工业称重 可广泛的安装于各类工业用的平台称 斗称 仓称 及所有要求符合标准工业计量要求的工业称斗称 仓称 及所有要求符合标准工业计量要求的工业称 重系统中 重系统中 独有的单柱式设计 统一的高度及标准的安装尺寸 独有的单柱式设计 统一的高度及标准的安装尺寸 2121 产品范围 产品范围 500kg 300t500kg 300t 技术参数技术参数 压式传感器压式传感器 罐秤罐秤 料料 斗秤斗秤 配料系统配料系统 L L D1D1 C3C3 C6C6 OIMLOIML NTEPNTEP 500500 KgKg 300t300t 操作温度操作温度防护防护防爆防爆备注备注 30 30 95 95 可选可选 120 120 150 150 IP68IP68 NEMANEMA 6 6 EX FactoryEX Factory MutualMutual SystemSystem 也可提供也可提供 4 4 20mA20mA 模拟输出模拟输出 4 4 测力传感器测力传感器 S9S9 拉拉 压式压式 S9S9 拉拉 压式压式 S S 形形 低外形低外形 钢质钢质 量程量程 2 2 5 5 10 10 20 20 5050 kN kN 精度精度 0 050 05 抗横向力的影响抗横向力的影响 精度高精度高 稳定性好稳定性好 用于精密测力用于精密测力 等 等 1515 别克车用传感器 别克车用传感器 1 1 氧传感器 氧传感器 汽车氧传感器是现代汽车中一个非常重汽车氧传感器是现代汽车中一个非常重 要的传感器 它被用来监测发动机所排出废气要的传感器 它被用来监测发动机所排出废气 中氧的含量或浓度 并根据所测得的数据输出中氧的含量或浓度 并根据所测得的数据输出 2222 一个信号电压 反馈给车载电脑 一个信号电压 反馈给车载电脑 ECUECU 车载电脑根据收到的信号 车载电脑根据收到的信号 控制喷油量 进气量的大小 调整气 油比 从而达到省油 提高控制喷油量 进气量的大小 调整气 油比 从而达到省油 提高 效率 减少污染等目的 效率 减少污染等目的 最佳气油比为最佳气油比为 14 7 1 14 7 1 它通常安装在排气系统中 直接与排气气流接触 据国外权威它通常安装在排气系统中 直接与排气气流接触 据国外权威 机构统计 汽车使用氧传感器后可省油机构统计 汽车使用氧传感器后可省油 15 15 提高效率 提高效率 18 18 降低污 降低污 染染 50 50 如果氧传感器出现故障 不但会使汽车费油及排放超标 还会如果氧传感器出现故障 不但会使汽车费油及排放超标 还会 使发动机工况恶化 导致怠速熄火 发动机运转失准等各种故障 使发动机工况恶化 导致怠速熄火 发动机运转失准等各种故障 2 2 别 别克凯越克凯越 ABSABS 传感器传感器 发布日期 发布日期 2009 2 252009 2 25 16 42 3016 42 30 型型 号 号 9654971296549712 OEOE 编号 编号 9654971296549712 适用车型 未分类适用车型 未分类 配套厂家 配套厂家 商标商标 文字文字 制制 造造 商 上海爱搜机电商 上海爱搜机电 产产 地 上海地 上海 自身参数 自身参数 重重 量 量 0 0 外形尺寸外形尺寸 cm cm 3 3 测力传感器测力传感器 Z4AZ4A 拉拉 压式压式 Z4AZ4A 拉拉 压式压式 国际力值比对标准传国际力值比对标准传 感器量程感器量程 20 50 100 200 50020 50 100 200 500 kN kN 精度精度 EN10002 3 ISO376EN10002 3 ISO376 标准最高标准最高 等级等级 长期稳定性极好长期稳定性极好 高精度标准高精度标准 力值传感器 力值传感器 2323 4 4 高精度压力传感器高精度压力传感器 新结构 绝对密封 高精度 高可靠 长新结构 绝对密封 高精度 高可靠 长 期稳定 广泛用于油田 机床 化工 电期稳定 广泛用于油田 机床 化工 电 力 冶金 天然气等 力 冶金 天然气等 量程 量程 20 200Mpa20 200Mpa 技术参数技术参数 参数参数 单位单位 技术指标技术指标 灵敏度灵敏度 mV VmV V1 0 0 011 0 0 01 非线性非线性 F S F S 0 02 0 02 0 03 0 03 滞后滞后 F S F S 0 02 0 02 0 03 0 03 重复性重复性 F S F S 0 02 0 02 0 03 0 03 蠕变蠕变 F S F S 30min30min 0 02 0 02 零点输出零点输出 F S F S 2 2 零点温度系零点温度系 数数 F S F S 10 10 0 02 0 02 灵敏度温度灵敏度温度 系数系数 F S F S 10 10 0 02 0 02 工作温度范工作温度范 围围 20 20 80 80 2424 输入电阻输入电阻 400 10 400 10 输出电阻输出电阻 352 2 352 2 安全过载安全过载 F S F S150 F S150 F S 绝缘电阻绝缘电阻 M M 5000 5000 M M 5050 VDCVDC 推荐激励电推荐激励电 压压 V V10V10V 15V15V 1616 凯迪拉克车用传感器凯迪拉克车用传感器 1 1 氧传感器电路图 氧传感器电路图 2626 2727 2 2 涡轮增压器传感器涡轮增压器传感器 2828 ProductsProducts 获得了一家全球领先涡轮增压器传感器制造商的涡获得了一家全球领先涡轮增压器传感器制造商的涡 轮增压器位轮增压器位置传感器生产项目 这种传感置传感器生产项目 这种传感 器将用于测器将用于测量欧洲客车上各种形状涡轮增量欧洲客车上各种形状涡轮增 压器的叶片压器的叶片位置 公司将自位置 公司将自 20082008 年下半年下半 年开始投产 年开始投产 年产量将稳步增长 远远超过年产量将稳步增长 远远超过 100100 万单位 预计该项目有效期内 五年 的总收入将达万单位 预计该项目有效期内 五年 的总收入将达 30003000 万美万美 元左右 元左右 涡轮增压器正被越来越多地用在客车上 以满足日益严格的排涡轮增压器正被越来越多地用在客车上 以满足日益严格的排 放规定 如今 几乎所有柴油机都使用涡轮增压器 而这些柴油机放规定 如今 几乎所有柴油机都使用涡轮增压器 而这些柴油机 正被用于多种汽油发动机 新推出的涡正被用于多种汽油发动机 新推出的涡轮增轮增 压器整合了叶片 使吸气管嘴的形状实压器整合了叶片 使吸气管嘴的形状实现多现多 样化 从而令涡轮增压器能在低速运作样化 从而令涡轮增压器能在低速运作下具下具 备更高响应度 一些涡轮增压器还整合备更高响应度 一些涡轮增压器还整合了排了排 污闸式阀 以减少进入涡轮增压器的废气 位置传感器用于对这些污闸式阀 以减少进入涡轮增压器的废气 位置传感器用于对这些 叶片和闸门进行闭环控制 叶片和闸门进行闭环控制 凯迪拉克公司高级副总裁凯迪拉克公司高级副总裁 TylerTyler BuchananBuchanan 评论说 评论说 凯迪拉克凯迪拉克 涡轮增压器传感器扩充了我们的排气再循环 涡轮增压器传感器扩充了我们的排气再循环 EGREGR 传感器产品线 传感器产品线 作为全球领先的作为全球领先的 EGREGR 传感器生产商 我们为客户提供了有关位置传传感器生产商 我们为客户提供了有关位置传 感器高温应用 如这些涡轮增压器应用 的多年确凿经验 我们能感器高温应用 如这些涡轮增压器应用 的多年确凿经验 我们能 够利用我们的全球工程和生产足迹 支持这项技术在全球各地得到够利用我们的全球工程和生产足迹 支持这项技术在全球各地得到 发展 发展 3 3 轮辐式传感器轮辐式传感器 EVOQEVOQ 内部拥有内部拥有高技术的感高技术的感 2929 觉 使司机总是可以觉 使司机总是可以 手扶转向盘 眼注前进路手扶转向盘 眼注前进路 在中央控制台 在中央控制台 上有两台平面荧屏上有两台平面荧屏 可显示由装在可显示由装在 EVOQEVOQ 外部门上的摄像机拍摄的图外部门上的摄像机拍摄的图 像 控制台上并列的荧屏则会反映出车子后面的全部情景 像 控制台上并列的荧屏则会反映出车子后面的全部情景 forewarnforewarn 倒车辅助后障碍探测系统使用装在后保险杠上的三个传感倒车辅助后障碍探测系统使用装在后保险杠上的三个传感 器 一个是雷达 两个是超声波 当司机倒车时探测器 一个是雷达 两个是超声波 当司机倒车时探测 EVOQEVOQ 是否靠近是否靠近 障碍物 如果探测出来 即使没有看见 系统的电子控制组件也会障碍物 如果探测出来 即