由于被测量范围广、种类多,传感器的工作原理也多样,因此传感器种类繁多。为了更好地对传感器进行研究,需要对传感器进行科学系统的分类。传感器的分类方法很多,常用的有以下4种:
(1)按被测量分类
根据被测量分类,被测量为什么则可称为什么传感器。测位移的为位移传感器,测速度的为速度传感器,测加速度的为加速度传感器,测力的为力传感器,测温度的为温度传感器……以此类推。
(2)按传感器信号变换特征分类
根据传感器信号变换特征,可将传感器分为物性型传感器和结构型传感器。
物性型传感器是根据传感器敏感元件材料本身物理特性的变化来实现信号的转换。例如,热电阻就是利用导体或半导体材料的热阻效应进行工作的。
结构型传感器是根据传感器的结构变化来实现信号的转换与传递。例如,电容式传感器就是利用电容器两极板之间距离的变化或作用面积的改变进行工作的。
(3)按传感器与被测对象之间的能量转换关系分类
根据传感器与被测对象之间的能量转换关系可将传感器分为能量转换型传感器(无源传感器)和能量控制型传感器(有源传感器)。
能量转换型传感器直接由被测对象输入能量使传感器工作,如热电偶、弹性压力计等。由于传感器与被测对象之间存在能量交换,因此,能量转换型传感器在测试时可能导致被测对象状态的变化,引起测量误差。(www.daowen.com)
能量控制型传感器是依靠外部提供辅助能源而使传感器工作的,并由被测量来控制外部辅助能源的变化,如图3.2所示。例如,电阻应变计中电阻应变片接在电桥上,电桥能源由外部供给,而由被测量变化所引起的电阻应变片电阻的变化来控制电桥输出。
图3.2 能量控制型传感器工作原理
(4)按传感器的物理原理分类
根据传感器的工作的物理原理,可将传感器分为应变式、压电式、压阻式、电感式、电容式、光电式及霍尔式等。按传感器的物理原理分类有利于从原理上和设计上对传感器作归纳性的分析和研究。本章对传感器的介绍就是按物理原理进行分类介绍的。
另外,根据传感器的输出信号是模拟信号还是数字信号,传感器可分为模拟传感器和数字传感器;根据信号转换过程是否可逆,传感器可分为双向传感器和单向传感器。
表3.1列举出了机械工程中常用传感器的基本类型及其名称、基本原理和被测量。
表3.1 机械工程常用的传感器的基本类型
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。