當(dāng)今社會(huì),傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域。
傳感器是復(fù)雜的設(shè)備,經(jīng)常被用來檢測和響應(yīng)電信號(hào)或光信號(hào)。傳感器將物理參數(shù)(例如:溫度、血壓、濕度、速度等)轉(zhuǎn)換成可以用電測量的信號(hào),如今智能、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展都離不開傳感器。
常用的傳感器類型
1、溫度傳感器
該設(shè)備從源頭收集有關(guān)溫度的信息,并轉(zhuǎn)換成其他設(shè)備或人可以理解的形式。溫度傳感器的最佳例證是玻璃水銀溫度計(jì),會(huì)隨著溫度的變化而膨脹和收縮,外部溫度是溫度測量的來源,觀察者觀察汞的位置以測量溫度。
2、紅外傳感器
該設(shè)備發(fā)射或檢測紅外輻射以感知環(huán)境中的特定相位。一般來說,熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發(fā)出的,紅外傳感器檢測到這種人眼看不見的輻射。其基本思想是利用紅外發(fā)光二極管向物體發(fā)射紅外光。同一類型的另一個(gè)紅外二極管將用于探測物體反射波。
3、紫外線傳感器
這些傳感器測量入射紫外線的強(qiáng)度或功率。這種電磁輻射的波長比x射線長,但仍比可見光短。一種被稱為聚晶金剛石的活性材料正被用于可靠的紫外傳感,紫外線傳感器可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境暴露在紫外線輻射下的情況。
4、觸摸傳感器
觸摸傳感器根據(jù)觸摸位置充當(dāng)可變電阻器。部分導(dǎo)電材料反對電流的流動(dòng)。線性位置傳感器的主要原理是,當(dāng)電流必須通過的材料長度越長時(shí),電流流就越相反。因此,材料的電阻通過改變其與完全導(dǎo)電材料接觸的位置而變化。
5、接近傳感器
接近傳感器檢測幾乎沒有任何接觸點(diǎn)的物體的存在。由于傳感器與被測物體之間沒有接觸,且缺少機(jī)械零件,因此這些傳感器的使用壽命長,可靠性高。不同類型的接近傳感器有感應(yīng)式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器等。
傳感器與執(zhí)行器的區(qū)別
傳感器與執(zhí)行器看似沒什么區(qū)別,其實(shí)細(xì)分下來,有許多本質(zhì)上的區(qū)別。
首先,傳感器能監(jiān)視環(huán)境條件,例如流體的水平、溫度、振動(dòng)或電壓,當(dāng)這些環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí),它們會(huì)向傳感器發(fā)送電信號(hào),然后傳感器可以將數(shù)據(jù)或警報(bào)發(fā)送回中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng),或調(diào)整特定設(shè)備的功能。例如,如果電動(dòng)機(jī)達(dá)到過熱溫度點(diǎn),它將自動(dòng)關(guān)閉。
另一方面,致動(dòng)器引起運(yùn)動(dòng),它接收電信號(hào)并將其與能源結(jié)合以產(chǎn)生物理運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器可以是氣動(dòng)的、液壓的、電動(dòng)的、熱的或磁性的。例如,電脈沖可以驅(qū)動(dòng)資產(chǎn)中電動(dòng)機(jī)的功能。
傳感器與執(zhí)行器的主要區(qū)別
1)傳感器和執(zhí)行器跟蹤不同的信號(hào),通過不同的方式進(jìn)行操作,并且必須協(xié)同工作才能完成任務(wù)。它們物理上位于不同的區(qū)域,并且經(jīng)常用于單獨(dú)的應(yīng)用程序中;
2)傳感器負(fù)責(zé)跟蹤進(jìn)入機(jī)器的數(shù)據(jù),而執(zhí)行器則執(zhí)行動(dòng)作;
3)傳感器查看來自環(huán)境的輸入,這些輸入觸發(fā)特定的動(dòng)作,而執(zhí)行器跟蹤系統(tǒng)和機(jī)器的輸出;
4)傳感器通過電子信號(hào)讀取特定的環(huán)境條件并執(zhí)行分配的任務(wù),執(zhí)行器會(huì)測量熱量或運(yùn)動(dòng)能以確定所產(chǎn)生的作用;
5)傳感器和執(zhí)行器實(shí)際上可以相互依賴來執(zhí)行特定任務(wù),如果兩者都存在,則執(zhí)行器將依靠傳感器來完成其工作。如果一個(gè)或兩個(gè)都無法正常工作,則系統(tǒng)將無法運(yùn)行;
6)傳感器傾向于將物理屬性轉(zhuǎn)換為電信號(hào),執(zhí)行器的作用相反,它將電信號(hào)改變?yōu)槲锢韯?dòng)作;
7)如果同時(shí)存在傳感器和執(zhí)行器,則傳感器位于輸入端口,而執(zhí)行器位于輸出端口;
8)傳感器通常用于測量資產(chǎn)溫度,振動(dòng),壓力或液位,執(zhí)行器的工業(yè)應(yīng)用包括操作風(fēng)門,閥門和聯(lián)軸器。