材料成型控制工程基础 第三章

1、第3章 材料成型控制常用传感器 3.1传感器基础 3.2 电参量型传感器 3.3 电量型传感器 3.4 材料成型常用传感器3.1传感器基础 3.1.1 传感器的概念传感器是“能够感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”。变换形式只有四种:非电非电;非电电;电电;电非电变 3.1.2 传感器的组成 传感器主要由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。各部分作用如下：传感器主要由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。各部分作用如下：（1）敏感元件 直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件，是 传感器的核心 。（2）转换元件 将敏感元件输出的物理量转换成

2、适于传输或测量的电信号。 （3）测量电路 将转换元件输出的电信号进行进一步的转换和处理，如放大、滤波、线性化、 补偿等，以获得更好的品质特性，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功能。 3.1.3 传感器的分类1. 按传感器输入端被测物理量分类按传感器输入端被测物理量分类（1）机械量：力参量、质量、力、扭矩、应力等。（2）热工量：热量、温度、压力、流速、流量、液位、物位等。（3）物性参量：密度、浓度、粘度、PH值等。（4）光学量：光强、辐射能量等。（5）化学量：气体的组分、液体的组分等。2. 按传感器输出端被测物理量分类按传感器输出端被测物理量分类（1）输出量为电参量（电阻、电感、电容、互

3、感），电阻式、电容式和电感式。（2）输出量为电量（电压、电流、电荷），感应式、压电式、热电式、光电式等。3. 按能量关系分类按能量关系分类（1）能量转换型：传感器将从被测对象获取的信息能量直接转换成输出信号能量，如热电偶、光电池等。有源型或发生器型。（2）能量控制型：传感器从被测对象获取的信息能量用于调制或控制外部激励源，使外部激励源的部分能量载运信息而形成输出信号。此类传感器必须由外部提供激励源，如电源、光源、声源等，才能输出信号，如R、L、C电参量型传感器。 4. 按传感器结构参量是否变化分类按传感器结构参量是否变化分类（1）结构型 敏感元件（弹性元件）由弹性元件将力、质量、压力等多种被测

4、信号转换为中间变量，如膜片的变形和应力。（2）物性型 传感器依赖物理属性的改变直接将输入信号转换为输出信息。它没有中间转换机构，只有变送器，如测温热电阻、热电偶，它们既是变换器也是传感器。3.1.4 传感器的基本特性传感器的基本特性是指系统的输出输入关系特性，即系统输出信号y(t)与输入信号(被测量)x(t)之间的关系 1)测量范围(measuring range) 2)量程(span) 3) 精度(accuracy) 4) 线性度(linearity) 5) 灵敏度(sensitivity) 6) 分辨率和阈值(resolution and threshold) 7) 重复性(repeata

5、bility) 8) 迟滞(hysteresis) 9) 稳定性(stability) 10) 漂移(drift) 当传感器的输入信号是常量，不随时间变化(或变化极缓慢)时，其输出输入关系特性称为静态特性。传感器的静态特性主要由下列几种性能来描述。 3.2 电参量型传感器3.2.1 电阻式传感器定义：被测非电量的变化引起电阻器阻值改变的变换元件为电阻式传感器。电阻式传感器类型有三种：（1）利用电刷来回移动，改变电路中电阻器长度L，从而实现电阻值R的改变。电位器式传感器，适用与测量线位移和角位移等参量。（2）利用应力应变使电阻丝产生变形，使电阻丝长度L、截面积A和电阻率均发生改变，从而实现R的改

6、变。电阻应变式传感器，适用于检测应力、应变等参量。（3）利用热或其它物理量使传感器的电阻率发生改变，从而使电阻发生改变。一般适用于检测温度。本文主要介绍四类电阻传感器：本文主要介绍四类电阻传感器：电位器式传感器；电阻应变式传感器；热电阻和热敏电阻；气敏电阻传感器。 1. 电位器式传感器电位器式传感器有四种：旋转电位器，角度传感器，直滑式电位器和位移传感器。电位器式传感器分:线性线绕电位器和非线性线绕电位器。2.电阻应变式传感器电阻应变式传感器是将应变量输入转换为电量输出的变换期间，一般可用于测量力，位移，速度，加速度和扭矩等参量。1）传感器的构成及工作原理）传感器的构成及工作原理传感器的构成：

7、电阻应变片，弹性元件和粘接剂。工作原理:在外力作用下，弹性元件将产生一定应变，使粘接其上的应变片也产生相应的应变，从而使电阻应变片的阻值也发生变化，那么阻值大小反映了力的大小（金属的电阻应变效应）。应变效应：导体或半导体材料在受到外界力(拉力或压力)作用时，将产生机械变 形，机械变形会导致其电阻值变化。2)电阻应变片的分类及其构造电阻应变片的分类及其构造电阻应变片的基本结构主要由:敏感器件、基片、覆盖片和引出线所组成。分类:电阻丝式应变片，箔式应变片，半导体式应变片。(1)电阻丝式应变片主要形状:U形，V形，H形。(2)箔式应变片 与丝式应变片相比，金属箔式应变片具有散热性能好，允许电流大，灵

8、敏度高，寿命长，可制成任意形状，易加工，生产效率高等优点 箔式应变片的种类分为：单应力应变片、扭矩应变片和压力传感器应变片三种。(3)半导体式应变片 工作原理:在于半导体单晶体具有压阻效应， 即对一块半导体的某一轴向施加 一定载荷而产生应力时，其电阻 率会发生一定变化。对于P型硅半导体，(111)晶周轴方向的压阻效应最大，对于N型硅半导体，(100)晶周轴方向的压阻效应最大。3）电阻应变片特性）电阻应变片特性 (1)机械滞后应 变片安装在试件上以后，在加载和卸载过程中，对同一机械应变量，两过程的特性曲线并不重合，卸载时的指示应变高于加载时的指示应变，这种现象称为应变片的机械滞后(2)零漂 已粘

9、贴在试件上的应变片，在温度保持恒定，试件上没有机械应变的情况下，应变片的指示会随着时间增长而逐渐变化，这就是应变片的零点漂移，简称零漂。 (3)蠕变 已粘贴的应变片，温度保持恒定，在承受某一恒定的机械应变长时间作用下，应变片的指示会随时间的变化而变化，这种现象称为蠕变。 (4)温度效应 当环境温度变化时，会引起电阻的相对变化，产生虚假应变，这种现象称为温度效应。(5)应变极限、疲劳寿命 应变片的应变极限是指在一定温度下，应变片的指示应变与试件的真实应变的相对误差达到规定值(一般为10%)时的真实应变值。对于已安装的应变片，在恒定幅值的交变力作用下，可以连续工作而不产生疲劳损坏的循环次数N称为应

10、变片的疲劳寿命 (6)绝缘电阻和最大工作电流 应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测件之间的电阻值。通常要求在50M 100M以上。绝缘电阻下降将使测量系统的灵敏度降低，使应变片的指示应变产生误差。对于已安装的应变片，最大工作电流是指允许通过敏感栅而不影响其工作特性的最大电流。工作电流的选取要根据试件的导热性能及敏感栅形状和尺寸来决定。 (7)应变片的电阻值 指应变片在未经安装也不受外力的情况下，于室温测得的电阻值。目前常用的电阻系列有：60、120、200、350、500、1000、1500等，其中以120最常用。 3. 热电阻和热敏电阻1)金属丝热电阻 可用于测温的金属丝材料很多，

11、大多为纯金属有铂、铜、铁和镍等。其电阻与温度的关系为: Rt= R0 (1十at)22ttRRRR Rt，R0分别为温度为t和t0时的电阻值；a为电阻温度系数，随材料不同而异，以下是几种纯金属的电阻率比与温度之间的关系曲线。2)半导体热敏电阻 制造热敏电阻的材料主要有锰、镍、铜和铬等氧化物，将它们按一定比例混合后压制成形，然后在高温下(如1000左右)焙烧而成。其外形有珠状、圆片状和柱状等。热敏电阻的基本特性是电阻与温度之间的关系，这一长系反映了热敏电阻的性质，即公式： exp(/)RAB T式中： A 与热敏电阻尺寸、形式及半导体物理性能有关的常数； B 与半导体物理性能有关的常数；T 热敏

12、电阻热力学温度。 热敏电阻除有灵敏度高的特点外，还有电阻值高、体积小、热容量小、热惯性小、动态特性较好等特点，故得到了广泛应用。缺点是互换性差，非线性也较大。实现热敏电阻输出特性线性化的简单方法，是用温度系数很小的电阻与热敏电阻串联或并联，从而使等效电阻与温度关系在一定温度范围内保持线性。 3)热敏电阻的伏安特性将热敏电阻接上一个恒流源，并在它两端测得端电压，便得到了热敏电阻的伏安特性，曲线分四段：0a阶段：电流小于Ia，元件功耗小，电流不足以使热敏电阻发热， 元件上的湿度基本上是环境温度，电压与电流之间符合欧姻定律。ab阶段：随着电流增加，热敏电阻功耗增加，导致电流加热引起热敏电阻自身温度超

13、过 环境温度(介质温度)，其阻值降低，因此出现非线性电阻区。bc阶段：当电流为Im时，电压达到最大值电流继续增加，热敏电阻本身加温更为 剧烈，使其阻值迅速成小。cd阶段：由于热敏电阻的温度系数较大，随着温度升高，阻值减小的速度超过电流增加 速度，所以出现负阻区。4. 气敏电阻传感器 气敏电阻传感器是采用半导体气敏器件对气体进行检测分析。半导体气体传感器的种类大体上分:电阻式和非电阻式。 电阻式半导体气体传感器是利用氧化锡、氧化锌等金属氧化物材料来制作敏感元件，利用其阻值的变化来检测气体的浓度。 气敏元件有三种结构类型：烧结体型、薄膜型和厚膜型。气敏电阻传感器有测氧传感器，测Co传感器等。5.

14、电阻应变片温度误差及补偿在理想情况下，应变片的输出电阻是应变的一元函数，即RRf()，但实际上，应变片输出电阻还和温度有关，即RR=g(，t)温度的变化引起电阻的变化主要有两点： 1）电阻丝电阻本身就是温度的函数 2）试件材料与应变片材料热膨胀系数不同 10Ra TR a为温度系数， T为温度的变化值，R0为T0的电阻，R1为T1电阻值。（1）自补偿法，即利用自身具有温度补偿作用的应变片进行补偿。 选择式自补偿法，又称单丝自补偿法。这种的自补偿应变片容易加工，成本低，缺点是只适用特定材料，温度补偿范围也较窄。 组合式自补偿，又称双丝自补偿法，敏感栅由两种不同温度系数的电阻丝组成。（2）线路补偿

15、法 常用电桥补偿法， 其中R1是工作应变片，安装在被测试件上，RB是补偿应变片，安装在补偿块上，与被测试件温度相同，但不承受应变。R1、RB 接入电桥相邻两臂，因 故输出电压U0不受温度变化影响。 1BttRR3）差动电桥补偿法 在应变测试的某些条件下，可通过改变应变片的粘贴位置，实现温度补偿，同时还可提高应变片的灵敏系数。 测量时可将R贴在被测试件的下面，接入电桥电路中。 由于在外力F的作用下， RB与R1的变化值大小相等符号相反， 电桥的输出电压增加一倍。此时RB既起到了温度补偿作用， 又提高了灵敏度， 同时可补偿非线性误差。 6. 电阻式传感器的应用 电阻式传感器应用范围很广，主要用于检

16、测力、压力、扭矩、位移、加速度等参数。 1）电位器式压力传感器 电位器式压力传感器是利用弹性元件(如弹簧管、膜片或膜盒)把被测的压力信号变换为弹性元件的位移，然后再将此位移转换为电刷触点的移动，从而引起输出电压或电流相应的变化。 YCD150型远程压力传感器原理图 膜盒电位器式压力传感器原理图 2) 柱(筒)式力传感器 柱式传感器分为柱形和圆筒形两种，应变片一般对称地贴在应力均匀的圆柱表面的中间部分，可对称地粘贴多片，构成差动式，提高了灵敏度，横向粘贴的应变片同时作为温度补偿。 柱式力传感器的截面积随载荷改变可导致非线性，需对此进行补偿。筒式结构可使分散在端面的载荷集中到筒的表面上来，改善了应

17、力线分布，同时在筒壁上还能开孔，可减少偏心载荷、非均布载荷的影响，从而使引起的误差更小。3)悬臂梁式传感器 悬臂梁式传感器是一种高精度、抗偏、抗侧性能优越的称重测力传感器。采用弹性梁及电阻应变片作敏感转换元件，组成全桥电路。当垂直正压力或拉力作用在弹性梁上时，电阻应变片随金属弹性梁一起变形，其应变使电阻应变片的阻值变化，因而应变电桥输出与拉力(或压力)成正比的电压信号。配以相应的应变仪，数字电压表或其他二次仪表，即可显示或记录重量(或力)。悬臂梁式传感器具有结构简单、应变片容易粘贴，灵敏度高等特点。 3.2.2电容式传感器 电容式传感器不但广泛用于精密位移、振动、角速度、加速度等机械量检测，而

18、且可以测量压力、液位、料位、成分含量等参量。 电容式传感器原理图 电容式传感器的基本原理:在S、d、r三个参量中，只要改变其中任意一个参数，即可使电容量C发生变化.根据这一原理，电容式传感器可以制成三种形式：改变极距；改变面积；改变介电常数。1. 改变极距的电容式传感器电容式传感器 为了提高传感器的灵敏度，减小初始极间距，在两极板之间加绝缘介质（如云母片），提高耐击穿电压。差动式电容传感器原理:中间为一动片，两侧为定片，与动片形成两个电容器。其电容量分别为C1和C0 差动式电容传感器 2. 改变极板有效面积的电容式传感器 四种通过改变截面积的电容式传感器，其工作原理是保持其介质介电常数和极板间

19、距不变，则电容器的电容C只随极板相对覆盖面积S而改变，而且成正比关系。这种转换器可用来检测线位移和角位移， 改受极板面积式电容传感器的优点为输出与输入呈线性关系；但其缺点为灵敏度低 。 电容式传感器1-定片 2-动片1）角位移传感器 当动片有一角位移时，与定片相叠部分的面积S发生变化，从而使两极板间电容C发生改变 电容式传感器 2）线位移传感器圆筒式电容传感器 l两筒间相对有效面积；r内筒半径（m）；极板问介质相对介电常数；R外筒半径（m） 3. 改变介质电容式传感器1）极板间充满一种介质的电容器(a)检测厚度 (b)检测物体 (c)检测液体 (d)检测气体2）两种介质构成的电容串联形式的传感

20、器这种传感器可以用来测量纸张、塑料薄膜、合成纤维或丝线的厚度为了提高灵敏度，减小非线性误差，一般做成差动式结构。(a)变极距型差动传感器 (b) 变面积型差动传感器4. 电容式传感器的应用1）电容式液位传感器 电容式液位传感器，通过检测电容极板间液体介质充满量进行检测电容的大小，从而来反映出液位的大小。电容式液位传感器 2）电容式温度传感器 电容式温度传感器，该种传感器是属于变介质型电容传感器，主要利用电容器的中间介质的介电常数随温度变化而改变的原理进行测量。 3.2.3电感式传感器 电感式传感器是建立在电磁感应的基础上，利用线圈自感或互感的改变来实现非电量的检测。1. 自感式传感器 自感式传

21、感器是把被测量的变化转换成自感L的变化，通过一定的转换电路转换成电压或电流输出。 按磁路几何参数变化形式的不同，目前常用的自感式传感器有变气隙式、变截面积式和螺线管式三种。1) 改变气隙厚度的自感传感器 电感量与气隙厚度关系图1-线圈 2铁芯 3衔铁 4测杆2) 改变通磁气隙截面积的自感传感器电感量与气隙面积关系图 3) 螺线管式自感传感器螺线管式自感传感器1-测杆 2铁芯 3线圈 2. 互感式传感器 互感式传感器是把位移量变化转换为线圈互感系数M变化的一种器件，其本身为一个变压器，在一次侧线圈接入交流电源后，二次侧线圈感应出电压。当互感系数发生变化时，输出电压亦作相应变化。由于这种传感器常作

22、成差动形式，又称为差动变压器式传感器，具有结构简单、检测精度高、灵敏度高和检测范围广等优点。1) 改变气隙厚度的互感式传感器改变气隙厚度的互感式传感器2) 螺线管型差动变压器式传感器螺线管型差动变压器式传感器 3)差动变隙式电感传感器 差动变隙式电感传感器的原理结构图 3. 电涡流式传感器1) 高频反射式电涡流传感器传感器的结构示意图 1线圈； 2框架； 3框架衬套； 4支架； 5电缆； 6插头2)低频透射式电涡流传感器低频透射式涡流传感器结构原理图 4.电感式传感器的应用3) 力平衡式差压计自感式压力传感器 2) 加速度传感器加速度传感器1定杆 2线圈1)自感式压力传感器 力平衡式差压计 4

23、) 张力传感器张力传感器 自感式传感器一般用于接触测量，可用于静态和动态测量，它主要用于位移测量，也可用于振动、压力、荷重、流量、液位等参数测量。 由定杆和线圈组成，在上下加速运动过程中，由于惯性，使铁心相对于线圈位置发生改变，从而可检测加速度 由动铁和膜盒组成，在压力P1和P2不平衡时，使膜盒发生上下移动， 从而使铁心相对于 线圈位置发生改变， 从而可检测力平衡程度 当负载变化时，在形变板簧发生位移，从而使铁心相对于线圈位置发生改变，从而可检测张力大小 5) 电涡流式传感器 可以用来测量位移、振幅、尺寸、厚度、热膨胀系数、轴心轨迹和金属件探伤等 6) 振动传感器 位移传感器 当旋转盘振动时，

24、使极板间距发生改变，从而可检测振动大小。 振动传感器 7) 厚度传感器 测厚传感器 当板厚不同时，相当于极板间距发生改变，从而可检测板厚大小。 8)涡流探伤 电涡流式传感器可以对被测对象进行非破坏性的探伤 目前，应用比较广泛的有接近开关，也可用于技术金属零件的计数。 3.3 电量型传感器电量型传感器的输出量是电量(电压、电流、电荷)，如磁电式传感器、压电式传感器、热电式传感器、光电式传感器。本节主要介绍磁电式传感器、压电式传感器、压磁式传感器、霍尔元件式传感器和光电式传感器的原理及应用。 3.3.1磁电式传感器磁电式传感器又称感应式传感器，它利用电磁感应原理，将运动速度转换为线圈中的感应电动势

25、输出。常用于测量线速度和角速度。1. 基本原理 磁电传感器以导体和磁场发生相对运动而产生电动势为基础。根据电磁感应定律，具有N匝线圈中感应电势E的大小取决于贯穿线圈磁通的变化率即 dENdt 磁电式传感器四种基本形式 (a)动圈式 (b)动磁钢式 (c)动衔铁式 (d)旋转式2. 磁电式传感器的基本结构形式磁电式传感器的磁路系统由圆柱形永久磁铁和极掌、圆筒形，磁轭以及圆筒形空气隙组成 1)线速度型线速度型动圈式线速度型1弹簧 2极掌 3线圈 4磁轭2)角速度型角速度型 动圈式角线速度型 3)磁阻式磁阻式 磁阻式变换器的几种应用形式，用来检测频率、转速、偏心度和振动速度 磁阻式变换器的几种应用形

26、式 磁阻式变换器的几种对应的输出曲线 3.3.2 压电式传感器 压电式传感器是利用压电材料的压电效应而制成的一种变换器件，当有力作用在压电材料上时，传感器就有电荷(或电压)产生。当沿一定方向对某些电介质材料施加压力或拉力使之变形时，与受力的垂直表面会产生电荷，当外力撤消时，又恢发到不带电状态。压电式测力传感器 某些电介质物体在某方向受压力或拉力作用产生形变时，表面会产生电荷；外力撤销后，又回到不带电状态，这种现象称为压电效应。当作用力方向改变时，电荷极性随之改变，把这种机械能转化为电能的现象，称为“正压电效应”，反之，当在电介质极化方向施加电场，这些电介质会产生几何变形，这种现象称为“逆压电效

27、应”。 压电式传感器原理 3.3.3压磁式传感器压磁式传感器是一种测力传感器。它是利用铁磁材料磁弹性效应，将被测力转换为电信号，具有输出幅值大和输出阻抗低的特点。 压磁效应规律：铁磁材料受到拉力时，在作用力方向磁导率提高，而在与作用力相垂直的方向，磁导率略有降低；受压力作用时，其效果与上述相反。 (a)没通电 (b)输入端通电 (c)施加压力压磁传感器原理3.3.4霍尔元件式传感器 霍尔元件式传感器原理 霍尔效应：把一霍尔片(半导体片)放在磁场中，并使霍尔片平面垂直于磁场方向，如果在其横向a、b端点通以电流i，那么在其纵向c、d端点就会产生一电动势E。 3.3.5 光电式传感器光电效应分类：外

28、光电效应；光电导效应；光生伏特效应。 外光电效应：在光线照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，也叫光电发射效应 。光电导效应：在光线作用下，电子吸收光子能量后而引起物质电导率发生变化的现象称为光电导效应。 光生伏特效应：在光线照射下，半导体材料吸收光能后，引起PN结两端产生电动势的现象称为光生伏特效应。 电子能级示意图 光生伏特效应原理图 1. 光电管与光电倍增管1)光电管利用光电效应，在光线照射下，光电管便逸出电子，即产生电流 (a)光电管结构 (b)光电管电路外光电效应器件2）光电倍增管 光电倍增管的工作原理：光电倍增管是利用二次电子释放效应，将光电流在管内部进行放大。 光

29、电倍增管原理图 外光电效应器件的应用如烟尘浊度监测仪 烟尘浊度监测仪示意图 2. 光敏电阻光敏电阻是基于物质内光电效应而制成的种光电元件又称为光导管 光敏电阻的工作原理 光敏电阻具有灵敏度高，可靠性好以及光谱特性好，精度高、体积小、性能稳定、价格低廉等特点。因此，广泛应用于光探测和光自控领域。如：照相机、验钞机、石英钟、音乐杯、礼品盒、迷你小夜灯、光声控开关、路灯自动开关以及各种光控动物玩具，光控灯饰灯具等方面。光敏电阻的外型与结构光电导层；玻璃；金属壳；电极；绝缘衬底；黑色绝缘玻璃；引线3. 光敏晶体管光敏晶体管包括光敏二极管和光敏三极管 光敏二极管的工作原理和结构光敏二极管工作时外加反向工

30、作电压，在没有光照射时，反向电阻很大，反向电流很小，此时光敏二极管处于截止状态。当有光照射时，在PN结附近产生光生电子和空穴对，从而形成由N区指向P区的光电流，此时光敏二极管处于导通状态。当入射光的强度发生变化时，光生电子和空穴对的浓度也相应发生变化，因而通过光敏二极管的电流也随之发生变化，光敏二极管就实现了将光信号转变为电信号的输出。光敏二极管的工作原理和结构 光敏三极管的工作原理和结构当光照射在基极-集电结上时，就会在集电结附近产生光生电子-空穴对，从而形成基极光电流。集电极电流是基极光电流的倍。这一过程与普通三极管放大基极电流的作用很相似。所以光敏三极管放大了基极光电流，它的灵敏度比光敏

31、二极管高出许多。 (a) 结构 (b) 工作原理光敏三极管的工作原理和结构光敏二极管和光敏三极管的光照特性如图。从图中可以看出，光敏二极管的光照特性曲线的线性比光敏三极管好。但是，光敏三极管的光电流比光敏二极管大，因为光敏三极管具有电流放大倍数。因此，光敏三极管的信噪比要比光敏二极管小。(a) 光敏三极管的光照特性 (b) 光敏二极管的光照特性光敏二极管和光敏三极管的光照特性 4. 光电池光电池是一种利用光生伏特效应直接将光能转换为电能的元件。(a) 工作原理 (b)光电池的结构 (c)电路 光电池的结构及原理当入射光照在PN结上时，PN结附近激发出电子空穴对，在PN结势垒电场作用下，将光生电

32、子拉向N区，光生空穴推向P区，形成P区为正、N区为负的光生电动势。若将PN结与负载相连接，则在电路上有电流通过。5. 光电耦合器件 光电耦合器件是由发光元件(如发光二极管)和光电接收元件合并使用，以光作为媒介传递信号的光电器件。根据其结构和用途不同，又可分为用于实现电隔离的光电耦合器和用于检测有无物体的光电开关。 1) 光电耦合器 光电耦合器的发光和接收元件都封装在一个外壳内，一般有金属封装和塑料封装两种。耦合器常见的组合形式如 光电耦合器常见的组合形式 2) 光电开关 光电开关是一种利用感光元件对变化的入射光加以接收，并进行光电转换，同时加以某种形式的放大和控制，从而获得最终的控制输出“开”

33、、“关”信号的器件。 (a) 透射式的光电开关 (b) 反射式的光电开关光电开关结构图6.光电式传感器的应用1)模拟式光电传感器的应用 模拟式光电传感器的作用原理是基于光电器件的光电流随光通量而发生变化，是光通量的函数。这类传感器大都用于测量位移、表面粗糙度、振动等参数。 根据被测物、光源、光电器件三者之间的关系，模拟式光电传感器通常有如下四种测量方式 模拟式光电传感器 2)脉冲式光电传感器的应用 脉冲式光电传感器的作用原理是光电器件的输出仅有两个稳定状态，即“通”与“断”的开关状态，即光电器件受光照时，有电信号输出，光电器件不受光照时，无电信号输出。属于这一类的大多是作为继电器和脉冲发生器应用的光电传感器，如测量线位移、线速度、角位移、角速度的光电脉冲传感器等。 光电式数字转速表工作原理 3.4 材料成型常用传感器材料成型常用传感器3.4.1温度传感器1. 热电偶 塞贝克效应 在由两种导体(或半导体)A、B组成的闭合回路，如果对接点1加热，使得接点1与2的温度不同，那么回路中就会有电流产生，按在回路中的电流表指针会发小偏转，这一现象称为温差电效应或塞贝克效应。相应的电动势称为温差电动势或塞贝克电动势，它在回路中产生的电流，称为热电流。A、B称为热电极。理论证明