传感器原理之三
传感器原理及检测技术
传感器原理及检测技术传感器是一种能够将物理量或化学量转换成可测量信号的设备。
它在现代科技中发挥着重要作用，广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
本文将介绍传感器的原理、种类以及常见的检测技术。
一、传感器的原理传感器的原理基于物理量与电信号之间的相互转换。
一般来说，传感器由灵敏元件、信号处理电路和输出装置组成。
灵敏元件是传感器的核心。
它能够将物理变量转换成电信号。
常见的灵敏元件有电阻、电容、电势、磁阻、磁感应等，它们的变化都可以通过电路检测到。
信号处理电路用于对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理，以确保信号的准确性和稳定性。
它可以是模拟电路或数字电路，根据具体应用需求选择。
输出装置将经过信号处理的电信号转换成可供外部系统读取或显示的形式，如数字显示器、计算机接口等。
二、传感器的种类传感器按照测量物理量的不同可以分为多种类型，包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等。
以下是其中几种常见传感器的简要介绍：1. 温度传感器：用于测量物体的温度，常见的有热电偶、热电阻等。
2. 压力传感器：用于测量气体或液体的压力，广泛应用于工业自动化、航空航天等领域。
3. 湿度传感器：用于测量空气中的湿度，常见的有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器等。
4. 光传感器：用于测量环境光强度或接收光信号，包括光电二极管、光敏电阻和光电导。
三、传感器的检测技术传感器的检测技术包括校准、线性化和误差补偿等。
这些技术能够提高传感器的精确度和可靠性。
1. 校准：通过与标准样品进行比较，调整传感器的输出，使之达到准确的测量结果。
2. 线性化：对于非线性传感器，通过数学模型进行线性化处理，使输出信号与被测量的物理量成线性关系。
3. 误差补偿：传感器在工作过程中可能会出现一些误差，例如零点漂移、温度影响等。
合理的误差补偿技术能够提高传感器的精度和稳定性。
四、传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个示例：1. 工业领域：传感器在工业自动化、机器人控制、生产线监测等方面发挥重要作用，能够实现实时监测和控制。
传感器原理及应用第三版
传感器原理及应用第三版传感器是一种能够感知、检测并转换某种特定物理量或化学量的装置，它可以将被测量的信息转换成电信号、光信号或其他形式的信号输出，从而实现对被测量的参数进行监测、控制和测量。
传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗器械、智能家居等领域，是现代科技发展中不可或缺的重要组成部分。
传感器的原理主要包括物理传感原理、化学传感原理和生物传感原理。
物理传感原理是指利用物理效应来实现对被测量物理量的检测，例如压力传感器利用压阻效应、压电效应或毛细管效应来检测压力变化；温度传感器利用热敏效应、热电效应或热敏电阻效应来检测温度变化。
化学传感原理是指利用化学反应来实现对被测量化学量的检测，例如气体传感器利用气敏电阻、化学发光或化学吸附来检测气体浓度。
生物传感原理是指利用生物体内的生物分子或细胞来实现对生物参数的检测，例如生物传感器利用酶、抗体或核酸来检测生物分子的浓度或活性。
传感器的应用涵盖了各个领域，其中最为突出的是工业自动化领域。
在工业生产中，传感器可以用于测量温度、压力、流量、液位、速度、位移等参数，实现对生产过程的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造中，传感器可以用于检测发动机温度、油压、转速等参数，保障发动机的正常运行；在化工生产中，传感器可以用于检测化学反应中的温度、压力、浓度等参数，确保生产过程的安全稳定。
另外，传感器在环境监测领域也发挥着重要作用。
通过传感器可以实现对大气污染物、水质、土壤湿度、光照强度等环境参数的监测，为环境保护和资源管理提供数据支持。
例如，空气质量传感器可以用于监测PM2.5、PM10、二氧化硫、一氧化碳等空气污染物的浓度，为政府部门和公众提供空气质量监测数据。
在医疗器械领域，传感器也发挥着重要作用。
医疗传感器可以用于监测患者的体温、血压、心率、血氧饱和度等生命体征参数，为医护人员提供患者监护和诊断的重要数据支持。
此外，智能家居、智能穿戴、智能交通等领域也都离不开传感器的应用。
各种传感器原理
各种传感器原理1. 光敏传感器原理：光敏传感器利用光电效应将光信号转化为电信号。
当光照射到光敏传感器上时，光能量激发光敏材料中的电子，使其跃迁到导带中，产生电流。
根据光敏材料的不同，光敏传感器可分为光电二极管、光敏电阻、光敏三极管等。
2. 温度传感器原理：温度传感器基于温度和物理性质之间的关系，如电阻、电压、电流等。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、热电阻等。
其中，热敏电阻利用电阻值随温度变化的特性，热电偶则利用两种不同金属间的热电效应产生的电势差与温度成正比。
3. 压力传感器原理：压力传感器通过测量物理上施加在其上的压力，将压力量化为电信号输出。
常见的压力传感器有压阻式、电容式和磁敏式传感器。
压阻式传感器利用电阻随受力点表面形变而改变的原理，电容式传感器则利用振动膜片上电容的变化，而磁敏式传感器则是通过感应磁场的变化来测量压力。
4. 湿度传感器原理：湿度传感器通过测量空气中的水汽含量来获得湿度信息。
常见的湿度传感器有电容湿度传感器、电阻湿度传感器和化学湿度传感器。
其中，电容湿度传感器利用介质吸湿后导致电容变化的原理，电阻湿度传感器则是通过测量材料电阻随湿度变化情况来获得湿度值，化学湿度传感器则是基于湿度与某种化学物质反应而改变电信号输出。
5. 加速度传感器原理：加速度传感器通过测量被测物体的加速度，将加速度转化为电信号输出。
加速度传感器主要分为压电式和微机械式（MEMS）两种。
压电式传感器利用压电效应，将受力物体的压力转化为电荷输出。
微机械式传感器则是通过微机械结构的变形或振动来感应加速度，并转化为电信号。
6. 磁力传感器原理：磁力传感器通过测量磁场的强度和方向来获得磁力信息。
常见的磁力传感器有霍尔效应传感器、磁电传感器和磁敏电阻传感器。
霍尔效应传感器利用材料中的霍尔电压随磁场变化的原理，磁电传感器则基于磁致伸缩效应产生电信号输出，磁敏电阻传感器则是根据材料磁阻随磁场变化的特性来测量磁力值。
第三章 常用传感器的变换原理
根据电阻的定义式: 阻的相对变化为：
R l/A
如果电阻丝在外力作用下产生变化时，其电
dR d 1 2 x R
1 为电阻丝轴向相对变形，或称纵向应变。
dR ( 1 2 ) K x 0 x R
d 引起的。
是由于电阻丝几何尺寸变化引起的； 是由于受力后材料的电阻率发生变化而
蠕变:应力不变的条件下，应变随时间延 长而增加的现象。 横向效应：敏感栅的电阻变化一定小于 纯直线敏感栅的电阻变化的现象。 机械滞后：应变片贴在试件上以后，在 一定温度下，进行循环的加载和卸载，加载 和卸载时的输入-输出特性曲线不重合的现象。
2）箔式应变片 箔式应变片中的箔栅是金属箔（厚为 0.002~0.01mm）通过光刻、腐蚀等工艺制 成的。如图3-10中(d)、(f)、(h)、(k)。箔的 材料多为电阻率高、热稳定性好的康铜和 铜镍合金。
（二）应变片的粘贴 1. 去污：采用 手持砂轮工具除去 构件表面的油污、 漆、锈斑等，并用 细纱布交叉打磨出 细纹以增加粘贴力 ， 最后用浸有酒精或 丙酮的纱布片或脱 脂棉球擦洗。
2. 贴片：在应 变片的表面和处理 过的粘贴表面上， 各涂一层均匀的粘 贴胶 ，用镊子将应 变片放上去，并调 好位置，然后盖上 塑料薄膜，用手指 揉和滚压，排出下 面的气泡 。
dR d 1 2 x R
对于金属材料：
d 是个常数，往往很小，可以忽略。
因此，上式可写成为：
dR ( 1 2 ) E 应变-电阻效应 x 1 x R
K0为金属单丝灵敏系数，是单位应变所 引起的电阻相对变化。
对于半导体材料： 对一块半导体材料的某一轴向施加一定的载荷 而产生应力时，它的电阻率会发生变化，这种物理 现象称为半导体的压阻效应。 半导体应变片是根据压阻效应原理工作的。 当沿某一晶轴方向切下一小条半导体应变片， 若只沿其轴向受到应力，其电阻率的变化量可由下 式表示
重庆大学《生物医学传感器原理与应用》第三章--敏感元件
第三章 敏感元件作用：把物理量转换为电量，是传感器中的主要元件。
必备两个基本功能：①敏感被测量（物理量、化学量）②对应产生输出量（电量）。
§3-1 变换力和压力的弹性敏感元件一、弹性敏感元件的作用非电量—→弹性元件—→应变量—→换能元件—→电量 弹性元件两种类型：①弹性敏感元件：感受力、压力、力矩等－→变换为元件本身的应变、位移等； ②弹性支承：起支承导向作用，不作为测量敏感元件。
二、弹性特性：作用在弹性元件上的外力与其相应变形间的关系。
1．刚度：弹性元件受外力作用下变形大小的量度。
dx dFk =F —作用外力 x —变形弹性特性曲线上某点切线水平线夹角的正切为该点处的刚度。
dx dF tg k ==θ2．灵敏度：单位力产生变形的大小，是刚度的倒数。
dF dx K =并联时，系统的灵敏度：∑==ni i K K 111灵敏度低，刚度大串联时，系统的灵敏度：1n ii K K ==∑ 灵敏度高，刚度小 三、弹性滞后和弹性后效1．弹性滞后——弹性特性曲线的加载曲线与去载曲线不重合现象。
滞后误差：弹性变形之差，直接产生测量误差。
2．弹性后效——当载荷改变后，在一定时间间隔逐渐完成变形的现象。
使弹性敏感元件的变形始终不能迅速跟随作用力的改变而改变，造成测量误差，尤其在动态测量中影响较大。
4．固有振动频率：——由振动质量和材料刚度综合表征的弹性元件特征。
决定弹性元件的动态特性和变换被测参数的滞后作用，希望0f （或0ω）高。
因em k =0ωem k f π210=， k — 弹簧刚度，m e — 等效振动质量所以 提高灵敏度K ，会使线性变差，固有振动频率0ω、0f ↓。
k K 1=Θ提高0ω、0f↑，灵敏度K 会降低，需综合考虑。
5．固有频率f 0与弹性元件的变形dx 以及材料性能的关系ρ⋅⋅=l S m ， S —截面积，l —长度，ρ—密度弹性元件相对变形：E l dx σδ== ，式中 E —弹性摸数，σ—应力，∴dxl E ⋅=σ()202111/11222221122SEdx dx k dF dx dx dx l f m Sl Sl l l dx E E dx σσσσππρπρπρπρσσππρρ⋅⋅=======最后可得：ρπσ⋅=⋅E dx f 20可知弹性元件dxf ⋅0的乘积对于特定材料是有一个极限值的，σ达到许用应力时， dx 大，f 0就只能小，反之亦然。
传感器与检测技术3电感式位移传感器
4
29
（二）互感式传感器—差动变压器
❖ 1.互感式传感器的结构与工作原理 ❖ 差动变压器工作在理想情况下（忽略涡流损耗、
磁滞损耗和分布电容等影响）时的等效电路：
30
（二）互感式传感器—差动变压器
❖ 1.互感式传感器的结构与工作原理 ❖ 当衔铁移向次级绕组N1一边，互感M1增大，M2减
小，因而次级绕组N1内的感应电动势大于次级绕 组N2内的感应电动势，这时差动变压器输出电动 势不为零。在传感器的量程内，衔铁位移越大， 差动输出电动势就越大。
0
2 0
0
0
1
线圈 铁芯
δ Δδ
8
（一）自感式传感器
❖1.自感式传感器的工作原理
❖ 变气隙式自感传感器的输出特性
L 1
SN 2 0 2 0
0
0
1
L
0 0
衔铁
L 1
/ 0
L 1 /
0
0
0
线圈 铁芯
δ Δδ
9
（一）自感式传感器
❖1.自感式传感器的工作原理
❖ 变气隙式自感传感器的输出特性
❖ 2. 原理消除零点残余电压方法： ❖ （1）从设计和工艺上保证结构对称性 ❖ 为保证线圈和磁路的对称性，首先，要求提高加
工精度，线圈选配成对，采用磁路可调节结构。 其次，应选高磁导率、低矫顽力、低剩磁感应的 导磁材料。并应经过热处理，消除残余应力，以 提高磁性能的均匀性和稳定性。由高次谐波产生 的因素可知，磁路工作点应选在磁化曲线的线性 段。
20
（一）自感式传感器
❖1.自感式传感器的工作原理
❖ 三种类型比较： ❖ 气隙型自感传感器灵敏度高，它的主要缺点是非
传感器原理及应用第三版第3章
电桥初始平衡条件为： 则输出:
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•与书中公式差一符号，对 交流电无影响。
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当Z1有一变化时，电桥失去平衡，其输出为Usc ；将平衡条件代入得下式：
令：
为传感器阻抗相对变化值
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3-3 电容式传感器的误差分析
第一节所讨论的传感器原理均是在理想条件下进行，没有考虑 如温度，电场边缘效应，寄生与分布电容等因素的影响，实际上它 们对精度影响很大，严重时使传感器无法工作，因此在设计时应予 考虑。
一、温度对结构尺寸的影响：
由于组成传感器各材料的温度膨胀系数不同，当环境温度变化 时，传感器各结构尺寸发生变化从而引起电容变化。
• 如果
或而
时，则
，即输出与输入同相
位 ，没有滞后；
• 如果
，
时， ，这时电桥为谐振电桥，但桥臂
元件必须是纯电感和纯电容组成。实际上不可能。
• 由图3-9b可知：对于不同的 值， 角随 变化。当 时
；
时， 趋于最大值 ，并且
。只有 时，
值均为零。因此在一般情况下电桥输出电压 与电源 之间总有
相位差，即 ，只有当桥臂阻抗模相等
变大）。
根据上面讨论，所以在实际应用中多采用差动结构，如下图，
当动片上移 ，则
，
同时C2减小 ，两者初值为C0
则有：
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•下一页
•返 回
差动输出电容为：
同样当
时，忽略高次项得：
其非线性误差 为：
•考虑问题： • C1、C2如何连接才能满足 该式，即形成差动输出。
传感器原理及应用
传感器原理及应用传感器是一种能够将物理量转换为电信号的设备，其原理是通过感知周围环境中的变化，从而能够实现对物体、气体等的检测、测量和控制。
传感器广泛应用于各个领域，比如工业自动化、交通运输、环境监测、医疗健康等。
本文将着重介绍传感器的原理和应用。
传感器的原理主要基于以下几种方法。
一、电阻变化原理传感器通过测量电阻的变化来感知环境的变化。
例如，温度传感器可以通过测量电阻的变化来获取环境的温度。
当温度发生变化时，电阻值也会相应变化，通过测量电阻的变化就可以推算出温度的变化。
这种原理同样适用于光电传感器、湿度传感器等。
二、压力变化原理传感器通过测量被测物体所受到的压力变化来获取物体的信息。
例如，压力传感器可以通过测量被测物体所受到的压力变化来获得力的大小。
当外力作用于被测物体时，被测物体产生变形，压力传感器就可以通过测量被测物体的变形程度来获得力的大小。
三、电磁感应原理传感器通过电磁感应原理来感知环境的变化。
例如，磁力传感器可以通过感应磁场的强度来检测磁场的变化。
当磁场发生变化时，磁力传感器感应到的磁场强度也会相应变化，通过测量感应到的磁场强度的变化就可以推算出磁场的变化。
四、声波传播原理传感器利用声波的传播特性来感知环境的变化。
例如，超声波传感器可以通过发射超声波，并接收回波来获得物体与传感器之间的距离。
物体与传感器之间的距离越远，回波所需时间就越长，通过测量回波的时间就可以推算出物体与传感器之间的距离。
传感器在各个领域有广泛的应用。
在工业自动化领域，传感器用于监测和测量生产过程中的各种参数。
例如，温度传感器和压力传感器被广泛应用于化工、冶金等行业，用于监测和控制工艺中的温度和压力，从而确保生产过程的安全和质量。
在交通运输领域，传感器被用于实现智能交通系统。
例如，车辆探测器可以通过感应车辆经过的时间和速度，来获取道路上的交通流量和车速信息，为交通管理提供参考依据，提高道路利用效率。
在环境监测领域，传感器被用于监测大气污染、水质污染等环境因素。
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光栅式传感器
华中科技大学机械学院
• 辨向原理：图3—20为辨向的工作原理和它的逻辑电路。在相 隔l／4条纹间距的位置上安放两个光电扫描装置，得到了两 个相位差π／2的电信号u01和u02，经过整形后得到两个方波 信号u’01和。从图中波形的对应关系可以看出，在光栅作A方 向移动时．u’01经微分电路后产生的脉冲(如图中实线所示)正 好发生在u’02 的“1”电平时，从而经与门Y1输出一个计数脉 冲。而u’01 经反相微分后产生的脉冲(如图中虚线所示)则与 u’02 的“0”电平相遇，与门Y2被阻塞，没有脉冲输出。在光 栅作A方向移动时，u01的微分脉冲发生在u’02 的“0”电平时， 故与门Yl无脉冲输出；而u’01反相微分所产生的脉冲则发生 在u’02的“1”电平时，与门Y2输出一个计数脉冲。因此，由 u’02 的电平状态作为与门的控制信号，来控制u’01所产生的 脉冲输出，就可以根据运动的方向正确地给出加计数脉冲或 减计数脉冲。
光栅式传感器
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•
光电元件有光电池和光敏三极管。在采用固态光源时， 需要选用敏感波长与光源相接近的光敏元件，以获得大的 转换效率。在光敏元件的输出端，常常紧挨着接有一个放 大器。因为光敏元件的输出比较弱，通过放大器可以得到 足够大的信号输出，以防止信号传输途中的噪声干扰。
光栅式传感器
半导体敏感元件传感器 应用
案例：电流传感器
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案例：管道裂纹检测
原理
磁场强度变化检测
半导体敏感元件传感器
2) 磁电阻元件
•磁阻效应
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-
R R0 / cos2 R0 (1 2 ) R0 (1 2 B 2 )
x
++
w
l
R
•特点 • 电阻的增量与磁 场的平方成正比； • 与磁场的正负无关； • 温度系数影响大； • 磁感应的范围比霍尔元件大。
烟雾报警器
酒精传感器
二氧化碳传感器
半导体敏感元件传感器
5 CCD固态图象传感器
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MOS(Metal Oxide Semiconductor)光敏元的结构是在 半导体(P型硅)基片上形成一种氧化物(如二氧化硅)，在氧 化物上再沉积一层金属电极，以此形成一个金属-氧化物半导体结构元 (MOS)。
角数字编码器
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光电增量式编码器的原理与前述光栅传感器类似。 其主要技术参数如下： 脉冲系列：60，100，200．240，250，300，360，500，600， 720，800，900，1000，1020，1200，1250，
传感器测量原理 八、其它类型的传感器
1、热辐射检测传感器
声发射分:1）连续发射;2）突发发射。由于结构和传感 器的谐振，检测到的发射信号像衰减的正弦波，检测到的 两类信号如图所示。
其它类型的传感器
案例： 材料断裂等结构监测。
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其它类型的传感器
4、光纤传感器简介 1）物性型光纤传感器
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物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性， 将输入物理量变换为调制的光信号。
2 光电转换元件
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光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线 光的光能量，并能将光能转化成电信号的器件。其工 作原理是基于一些物质的光电效应。 1) 光敏电阻 光电导效应是指半导体材 料受到光照时会产生电子-空 穴对,使其导电性能增强,光线 愈强,阻值愈低,这种光照后电 阻率发生变化的现象,称为光 电导效应。基于这种效应的光 电器件有光敏电阻、光敏二极 管、光敏三极管。
半导体敏感元件传感器
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案例：亮度传感器：
通过检测周围环境的亮度，再 与内部设定值相比较，调整光 源的亮度和分布，有效利用自 然光线，达到节约电能的目的。
半导体敏感元件传感器
3 热敏电阻传感器
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半导体热敏电阻的材料是一种由锰、镍、铜、钻、 铁等金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体，它 具有负的电阻温度系数，随温度上升而阻值下降。 典型的热敏电阻元件有圆形、杆形和珠形等，其结 构及温度特性如图所示。
半导体敏感元件传感器
2 )光电池
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光生伏特效应指半导体材料P-N结受到光照后产生 一定方向的电动势的效应。以可见光作光源的光电池 是常用的光生伏特型器件。
P
- + - + - +
N
半导体敏感元件传感器
3 ) 应用
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光电传感器在工业上的应用可归纳为吸收式、遮光 式、反射式、辐射式四种基本形式。
光栅式传感器
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• 光路系统包括光源、透镜、主光栅、指示光栅和光电元件。光源一般用钨 丝灯泡，它有较大的输出功率，较高的工作温度范围，可以从-40℃到 +130℃。但是它与光电元件相组合的转换效率低，在机械振动和冲击条件 下工作时，使用寿命将降低。近年来固态电源有很大的发展。如砷化镓二 极管可以在-66℃到+100℃的温度下工作，发出的光为近红外光(9100一 9400A)，接近硅光敏三极管的敏感波长。虽然砷化镓二极管的输出功率比 钨丝灯泡低．但是它与硅光敏三极管相结合，有很高的转换效率，最高可 达30％左右。此外砷化镓二极管的脉冲响应速度约为几十纳秒，与光敏三 极管组合起来可以得到2um的可实用的响应速度，这样快速的响应特性， 可以使光源只在被应用时才被触发，从而可以减少功率消耗和热耗散。
•应用 • 磁头；接近开关和无触点开关。
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
半导体敏感元件传感器
3) 磁感应半导体元件分类
霍尔元件 体元件
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磁电阻元件 磁敏二极管 磁感 应半 导体 元件 磁晶体管 结型元件 磁半导体开关 其它 开关 霍尔IC
线性
半导体敏感元件传感器
角数字编码器
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角数字编码器又称码盘，它是测量转轴角位置和位移的方法之一。具有很 高的精确度、分辨率相可靠性。角数字编码器有两种类型：绝对式编码 器和增量式编码器。增量式编码器需要一个计数系统，旋转的码盘通过 敏感元件给出一系列脉冲，在计数器中对某一个基数进行加或减，从而 记录了旋转的角位移量。绝对式编码器可以在任意位置给出一个固定的 与位置相对应的数字码输出。如果需要测量角位移量，它也不一定需要 计数器，只要把前后两次位置的数字码相减就可以得到要求测量的角位 移值。它们的敏感元件可以是光电式的、磁电式的或接触式的等等。
其它类型的传感器
3) 超声波传感器及应用 (1)超声波传感器对
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(2)超声波探伤
A
t
其它类型的传感器
案例：输油管检测检测机器人
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其它类型的传感器
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3、声发射检测传感器 材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹 性波形式释放出应变能的现象称无声发射。各种材料声发 射的频率范围很宽，从次声频、声频到超声频，但多数金 属(如钢、铁等)的声发射频带，均在超声范围内。
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绝对零度以上的物体都有辐射，其强度依赖于物体的 温度(K)，在此仅考虑黑体也称全辐射体的辐射能和波 长的关系。根据普朗克辐射定律有以下表达式：
其它类型的传感器
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应用： 冶金、轧制、磨削加工以及各种热加工过程中都涉 及到动态温度场的检测问题。
其它类型的传感器
2、超声波检测传感器 1)声波及其分类
传感器测量原理 七、 半导体敏感元件传感器
1 磁电转换元件传感器
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1)霍尔元件
VH K H IB sin
金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时， 在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物 理现象称为霍尔效应。
3.7 半导体敏感元件传感器
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霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图所示。
其它类型的传感器
光纤流速传感器
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其它类型的传感器
2）结构型光纤传感器
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结构型光纤传感器是由光检测元件与光纤传输回路及 测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播 媒质，所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。
光栅式传感器
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光栅式传感器
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图示辨向逻辑电路还可以抑制由于振动等原因所产生的瞬间干扰对测量结果 的影响。因为一个干扰脉冲在电路中产生两个脉冲，在u’02的电平状态不 变的情况下，或者是阻塞与门电路，不计干扰脉冲影响计数器的工作状 态，或者开启与门电路，允许干扰脉冲进入计数器，但这时干扰脉冲经 微分后产生两个脉冲，一个令计数器作加汁数，月一个令计数器作减计 数，从而使计数器的工作状态不变。 利用莫尔条纹测量位移的电路方框图如图3—21所示。
半导体敏感元件传感器 应用
热敏电阻
温控器
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半导体敏感元件传感器
4 气敏电阻传感器
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气敏传感器是利用气敏半导体材料，如氧化锡、氧化 锰等金属氧化物制成敏感元件，当它们吸收了气体烟雾， 如一氧化碳、醇等时，会发生还原反应，放出热量，使元 件温度相应增高，电阻发生变化。 气敏传感器应用较广泛的是用于防灾报警，如煤气、 或有毒气体报警，也可用于对大气污染监测、CO气体 测量、酒精浓度探测等方面。
• 应用:
• (1) 宽度测量; (3) 主轴径向跳动测量.
光栅式传感器
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• 结构和基本原理: • 光栅式传感器主要由主光栅(a)、指示光栅(b)和光路系统(c)组成。透射长光 栅(主光栅)是在一块长条形的光学玻璃上均匀地刻上许多条纹，形成规则 排列的明暗线条。图中a 为刻线宽度，b 为刻线间的缝隙宽度，a+b＝w称 为光栅的栅距。通常情况下，a＝b＝W／2，也可以做成“：a:b=1.1:0.9。 刻线密度一般为每毫米10、25、50、100线。指示光栅比主光栅短得多，通 常刻有与主光栅同样刻线密度的线纹。