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  電子感應器

感應器感應器 的供應商,也叫傳感器傳感器 的供應商。是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件。按照Gopel等的說法是:“感應器是包括承載體和電路連接的敏感元件”,而“感應器系統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的系統”。國際電工委員(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為:“感應器是測量系統中的一種前置部件,它將輸入變量轉換成可供測量的信號”。

傳感器是接收信號或刺激并反應的器件,能將待測物理量或化學量轉換成另一對應輸出的裝置。用于自動化控制、安防設備等。

應用分類:

按技術分類

超聲波傳感器- 溫度傳感器 - 濕度傳感器 - 氣體傳感器 - 氣體報警器 - 壓力傳感器 -加速度傳感器- 紫外線傳感器 - 磁敏傳感器 - 磁阻傳感器 - 圖像傳感器 - 電量傳感器 - 位移傳感器

按應用分類

壓力傳感器 -溫濕度傳感器- 溫度傳感器 - 流量傳感器 - 液位傳感器 - 超聲波傳感器 - 浸水傳感器 - 照度傳感器 - 差壓變送器 - 加速度傳感器 - 位移傳感器 - 稱重傳感器
電子式傳感器

IR紅外線近接/測距
循線循跡 Sensor
超音波距離檢測
雷射區域距離測量儀
室內定位系統
碰撞 Sensor
緊急/保護 帶狀開關
可撓曲 Sensor
壓力傳感器
溫濕度 Sensor
表面溫度量測器
數位電子羅盤(方向)
GPS衛星定位模組
計數&PWM產生器
陀螺儀與加速度計
傾斜儀與定向計
Piezo壓電震動sensor
RFID Reader模組
PIR物體移動檢知
TSL230 光 To 頻率
Hall Effect sensor(霍爾效應傳感器)
氣體偵測器

感應器介紹:

溫度傳感器

溫度傳感器一般是將溫度轉化為電子數據的電子元件。
使用電阻隨溫度變化的導電體制作的溫度傳感器。最常用的是使用鉑,在0°C時電阻為100歐姆的元件(Pt100)
半導體溫度傳感器一般集成有放大和調整電路
晶體振蕩器的振蕩頻率隨溫度變化因此可以非常精確地測量溫度
使用熱電效應測量溫度的熱電偶
焦電性物質的表面電荷密度隨溫度變化而變化,因此其表面電荷強度可以用來測量溫度
壓力傳感器

壓力傳感器是用于測量液體與氣體的壓強的傳感器。與其他傳感器類似,壓力傳感器工作時將壓力轉換為電信號輸出。
壓力傳感器
壓力傳感器
壓力傳感器在很多監測與控制應用中得到廣泛的使用。除了直接的壓力測量,壓力傳感器同時也可用于間接測量其他量,如液體/氣體的流量,速度,水面高度或者海拔。
壓力傳感器在使用的技術,設計,性能表現,工作適應條件與價格上有很大的差異。保守估計,全世界有50種以上技術的壓力傳感器和至少300家企業生產壓力傳感器。
同時,也有一類的壓力傳感器設計用于動態測量高速變化的壓強。示例的應用有引擎氣缸的燃燒壓力或者渦輪發動機中氣體的壓強監測。這樣的傳感器一般以壓電材料制造,例如石英。
一些壓力傳感器,例如應用于交通執行照相機中的,則以二進制方式運行,也就是,當壓力達到某數值,則傳感器控制接通或斷開電路,這類型的壓力傳感器也被稱作壓力開關。
圖像傳感器

圖像傳感器是一種能將可視圖像轉化為電子信號的設備,主要應用于數碼照相機與其它成像設備中。一般由一組CCD或CMOS傳感器(如有源像素傳感器)組成。
圖像傳感器
圖像傳感器
彩色圖像傳感器,按其對色彩的分辨方式可分成以下幾大類:
貝葉(Bayer)傳感器,一種廉價也最常見的圖像傳感器,使用貝葉濾波器使得不同的像素點只對紅、藍、綠三原色光中的一種感光,這些像素點交織在一起,然后通過demosaicing內插來恢復原始圖像。
Foveon X3 傳感器,用于某些Sigma及寶麗來數碼照相機。它的每一像素點都有三重傳感器,可以對所有顏色感光。
3CCD 傳感器,如某些松下數碼照相機,通過雙色棱鏡分光,并采用3塊獨立的CCD傳感器,一般認為圖像還原質量最好但價格比較昂貴。
霍爾效應傳感器

霍爾效應傳感器也稱霍爾傳感器,是一個換能器,將變化的磁場轉化為輸出電壓的變化。霍爾傳感器首先是用來測磁場的,此外還可以被用來測量產生和影響磁場的物理量,例如,被用于接近開關[2],霍爾乘法器,位置測量,轉速測量,和電流測量設備。
其最簡單的形式是,傳感器作為一個模擬換能器,直接返回一個電壓。在已知磁場下,其距霍爾盤的距離是可以被設定的。使用多組傳感器,磁鐵的相關位置可被推斷出。
霍爾效應傳感器
霍爾效應傳感器
通過導體的電流會產生一個隨電流變化的磁場,并且霍爾效應傳感器可以在不干擾電流情況下而測量電流。典型的為,將其和繞組磁芯或在被測導體旁的永磁體合成一體。
通常,霍爾效應傳感器和電路相連,從而允許設備以數字(開/關)模式操作,在這種情況下可以被稱為開關[5]。工業中常見的設備,例如氣缸,也被用于日常設備中;如一些打印機使用他們來監測缺紙和敞蓋的情況。當鍵盤被要求高可靠性時,也被應用于鍵盤中。
霍爾效應傳感器通常被用于計量車輪和軸的速度,例如在內燃機點火定時(正時)或轉速表上。其在無刷直流電動機的使用,用來檢測永磁鐵的位置。圖示中的輪子,帶有兩個等距的磁鐵,傳感器上的電壓在一個周期內將兩次達到峰值。此設置通常被用來校準磁盤驅動的速率。

感應器結構:

  •  感應器是鋅鍋最關鍵的部分,它對熔化的鋅液進行加溫,是鋅鍋正常運行時熱量的主要來源,同時還具有一定的鋅液攪拌功能。它主要有的感應元件(由鐵芯、一次線圈組成)和熔溝(由外殼、耐火材料組成)兩大部分,如圖1所示。

    圖1感應加熱器結構簡圖

      1-鐵芯;2-一次線圈;3-耐火混凝土;4-冷卻風通道;5-熔溝;6-法蘭;7-鋼外殼;8-銅套
      鐵芯是一個殼式閉合的硅鋼片疊合而成的導磁體,它的兩個芯柱上套有兩只并聯的感應圈,兩線圈的同名端相連,它們產生的磁場方向一致,相互疊加。而熔溝是由耐火材料筑的“日”字形孔洞,有了熔化的鋅液進入以后便組成了兩個閉合的回路,它可以看成上下各有一匝的二次線圈,這樣在鐵芯上就套有兩個一次線圈和兩匝二次線圈,組成了一個變壓器。與一般變壓器不同的是二次線圈--熔溝內的鋅液產生的電動勢并不輸出,而是電流在自身內部產生循環,發出熱量,溫度升高并通過循環流動使整個鋅鍋加熱。

感應器原理

  •   當一次線圈內通上交流電后,便在鐵芯內部產生閉合的交變磁場,根據變壓器原理,便在二次線圈即熔溝內的鋅液中產生交變電動勢和電流。由于二次線圈只有2匝,比一次線圈少很多,所以電動勢較低但電流很大,因而熔溝內鋅液中通過較大的電流,而鋅液是有一定電阻的,就會產生較大的熱量自身產生較大的升溫,這時鋅液便在磁場力量的作用下產生流動,根據理論分析和現場確認,鋅液流動的方向是兩側出中問進,從而使熔溝內的高溫鋅液能和鋅鍋內的鋅液充分攪拌傳熱,使鋅鍋內的鋅液溫度上升,達到加熱的效果。如圖2所示。

    圖2感應器原理圖

感應器發展過程

  •   人類為了從外界獲得信息,必須借助于感覺器官。但是人的感覺器官并不是萬能的,要想獲得更為豐富的信息,進一步研究自然現象和制造勞動工具,人的感官顯得很是不夠了。作為一種代替人的感官的工具,感應器的歷史比近代科學的出現還要古老。天平作為測重的工具在古埃及就開始使用了,一直沿用到現在。利用液體膨脹特性的溫度測量在十六世紀就已經出現。以電學的基本原理為基礎的感應器是在近代電磁學發展的基礎上產生的,但是隨著真空管和半導體等有源元件的可靠性的提高,這種類型的感應器得到了飛速發展,現在談到感應器大都指有電信號輸出的裝置。
      感應器可以被用來測量各種物理量。根據測量的物理量不同,感應器可以分成溫度感應器、流量感應器、壓力感應器等很多種類。但是所有感應器工作原理都是基于各種物理定律,如果出現了新的現象或在特定物質中,在某方面出現了奇異的效應,就可以利用這些現象和效應來研制感應器。經常被用來制作感應器的物理現象和效應有霍爾效應、多普勒效應、壓阻效應、應變效應等。但是并不是所有研制出來的感應器都能夠使用,因為感應器要滿足可靠性的要求,為了從感應器的輸出信號中得到被測量的原始信息,如果感應器不穩定,那么對同樣的輸入信號,其輸出信號就不一樣,則感應器會給出錯誤的輸出信號,使感應器的作用失靈。就像人的鼻子當對環境適應了后,對于氣味的感覺就會失去靈敏度一樣。
      感應器就像自動控制系統的眼睛、鼻子、耳朵一樣,對于一個控制系統的性能起著重要作用。可靠、靈敏的感應器是自動控制系統工作的前提。就像雙目失明的盲人是不可能很準確地拿到所要拿的東西一樣,如果控制系統的感應器部分不能正常工作時,自動控制系統也就沒有辦法代替人來完成工作了。

感應器的舉例介紹

  •   1、紅外線感應器
      紅外線感應器屬于一種智能節水、節能設備,包括感應水龍頭、自動干手器、醫用洗手器、 自動給皂器、感應小便斗沖水器、感應便器。
      這種是通過紅外線反射原理,當人體的手或身體的某一部分在紅外線區域內,紅外線發射管發出的紅外線由于人體手或身體摭擋反射到紅外線接收管,通過集成線路內的微電腦處理后的信號發送給脈沖電磁閥,電磁閥接受信號后按指定的指令打開閥芯來控制頭出水;當人體的手或身體離開紅外線感應范圍,電磁閥沒有接受信號,電磁閥閥芯則通過內部的彈簧進行復位來控制的關水。
      2、距離感應器
      距離感應器又叫位移傳感器,距離感應器一般都在手機聽筒的兩側或者是在手機聽筒凹槽中,這樣便于它的工作。當用戶在接聽或撥打電話時,將手機靠近頭部,距離感應器可以測出之間的距離到了一定程度后便通知屏幕背景燈熄滅,拿開時再度點亮背景燈,這樣更方便用戶操作也更為節省電量。
      用于手機上:當接通電話時,如果擋住距離感應器(在輔助攝像頭和光線感應器之間的不明顯的小長方形)的話,屏幕會變黑。也就是在你接電話時,屏幕會變黑,節約電。 5230上也有這個,接打電話時,感應器貼近皮膚,觸摸屏就無效了,是為了防止誤操作,因為是觸摸屏幕,還是很有用的。
      利用各種元件檢測對象物的物理變化量,通過將該變化量換算為距離,來測量從傳感器到對象物的距離位移的機器。根據使用元件不同,分為光學式位移傳感器、線性接近傳感器、超聲波位移傳感器等。
      3、光線感應器
      一般位于手機屏幕右上方副攝像頭左邊的那個貌似小坑的地方,那個就是傳說中的光線感應器。它的功能是用來感應光線強弱的,然后反饋到手機,自動為你調節屏幕亮度,用以省電。目前,許多手機都有此項功能。如三星i900和B7300兩款。相信將成為中高端手機的標配。

應用領域:感應器的應用感應器的應用領域涉及機械制造、工業過程控制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。
① 專用設備
專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。當前醫療領域是感應器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領域要求感應器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。
② 工業自動化
工業領域應用的感應器,如工藝控制、工業機械以及傳統的;各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統的接近/定位感應器發展迅速。
③ 通信電子產品
手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給感應器市場帶來機遇與挑戰,彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了感應器在該領域的應用比例。此外,應用于集團電話和無繩電話的超聲波感應器、用于磁存儲介質的磁場感應器等都將出現強勢增長。
④ 汽車工業
現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在于采用壓力感應器的數量和水平,當前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只感應器,而豪華轎車上的感應器數量可多達二百余只,種類通常達30余種,多則達百種。

原理結構:在一段特制的彈性軸上粘貼上專用的測扭應片并組成變橋,即為基礎扭矩感應器;在軸上固定著:
(1)能源環形變壓器的次級線圈,
(2)信號環形變壓器初級線圈,
(3)軸上印刷電路板,電路板上包含整流穩定電源、儀表放大電路、V/F變換電路及信號輸出電路。
在感應器的外殼上固定著:
(1)激磁電路,
(2)能源環形變壓器的初級線圈(輸入),
(3) 信號環形變壓器次級線圈(輸出),
(4)信號處理電路
感應器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類:有源的和無源的。有源感應器能將一種能量形式直接轉變成另一種,不需要外接的能源或激勵源。
無源感應器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能,感應器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態可以是靜態的,也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的,也可以是化學性質的。按照其工作原理,它將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量,然后將此電信號分離出來,送入感應器系統加以評測或標示。

工作過程:向感應器提供±15V電源,激磁電路中的晶體振蕩器產生400Hz的方波,經過TDA2030功率放大器即產生交流激磁功率電源,通過能源環形變壓器T1從靜止的初級線圈傳遞至旋轉的次級線圈,得到的交流電源通過軸上的整流濾波電路得到±5V的直流電源,該電源做運算放大器AD822的工作電源;由基準電源AD589與雙運放AD822組成的高精度穩壓電源產生±4.5V的精密直流電源,該電源既作為電橋電源,又作為放大器及V/F轉換器的工作電源。當彈性軸受扭時,應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器AD620放大成1.5v±1v的強信號,再通過V/F轉換器LM131變換成頻率信號,通過信號環形變壓器T2從旋轉的初級線圈傳遞至靜止次級線圈,再經過外殼上的信號處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號,該信號為TTL電平,既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示也可直接送計算機處理。由于該旋轉變壓器動--靜環之間只有零點幾毫米的間隙,加之感應器軸上部分都密封在金屬外殼之內,形成有效的屏蔽,因此具有很強的抗干擾能力。

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