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力学传感器分类

  各种传感器种类繁多,用途各异,力敏元件也不例外,与其他种类传感器一样,力敏元件可根据应用、能量转换方式,输出信号特点,电原理等进行分类,但确切的划分传感器的类别是比较困难的。因为一种物理量的检测可以用不同种类的转换方式或工作原理来实现,同一种原理也可以用来检测不同的物理量,所以从分类的角度,它们必定是重叠的,交叉的。

力敏元件分类
  

传感器类别<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

工作原理

被测量

(1)电阻式

无源传感器(需外加电源)

 

电位计式

在外力作用下,滑动触点的位置改变,从而使电位计或电桥的电阻发生变化

压力、位移

金属应变计式

在外力作用下,金属箔或金属丝产生伸长或压缩,从而使电阻值发生变化

力、扭矩、压力、位移

热丝计式

气流通过热丝时使热丝冷却,从而使其阻值发生变化

气体流量、气体压力

半导体压阻式

在外力作用下,半导体的材料电阻率发生变化

压力、加速度、流量

(2)电容式

 

 

可变电容式

在外力作用下,两平行板间的距离发生变化,从而产生容量的变化

液面、厚度

可变介质式

介质的变化引起容量的变化

压力、位移

(3)电感式

 

 

磁路式

磁阻式

磁路的变化引起流励磁线圈自感或互感的变化铁芯或线圈位置的改变引起磁路磁阻的变化

震动、位置压力、力、位移、位置

差分变压器式

在外力作用下,磁芯位置的改变使变压器两个次级线圈的差电压发生变化

位移、厚度、粉碎体流量

涡流式

涡流板接近线圈时,使线圈的电感发生变化

力、压力、声

磁致伸缩式

在压力或应力作用下,磁特性发生变化

 

(4)电压与电流式

有源传感器(无需外加电源)

速度、震动

动圈式

磁场中线圈的移动产生电压

声、振动

压电式

在外力作用下,某些品体产生电动势

加速度、压力

 

 

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  上述各类传感器,从电学的角度,可分为“有源”传感器和“无源”传感器。有源传感器是当被测物理参数变化时能产生电能,无须外加激励电源,故又称“自生式”传感器,最常见的是利用压电效应制成的压电式传感器;无源传感器是通过控制外加电能产生与被侧参数呈一定关系的输出,也就是说需要外加一个激励电源。大部分传感器都是无源的,应用比较普遍的是半导体压阻式。本文章主要研究压电式、电容式和压阻式传感器

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