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      工業傳感器

      1引言
      在自動化控制系統中,傳感器處系統之首,它直接作用于被測量,并能按定規律將被批量轉換成同種或別種量值輸出,快速,、精確地獲取信息,并能經受嚴酷環境考驗,是機電一體化達到高水平的保證。若缺少這些傳感器對系統狀態,和對信息精確而可靠的自動檢測,系統的信息處理、控制決策等功能就無法談及和實現。
      2傳感器的研究現狀及發展
      工程上,通常把直接作用于被測量,能按一定規律將其轉換成同種或劇種量值輸出的器件,稱為傳感器。傳感器的作用類似于人的感覺器官!也可以認為是人類感官的延伸。傳感器主要用于檢測自動化系統自身與操作對象、作業環境狀態,為有效控制機電一體化系統的運作提供必須的相關信息。
      現代科技的發展不斷地向傳感器技術提出新的要求,推動傳感器技術的發展。與此同時,傳感器技術迅速吸取和綜合各個科技領域(如物理學、化學、生物學等)的新成就,開發出新的方法和裝置。傳感技術已成為重要的現代科技領域,傳感器及其系統生產已成為重要的新興行業。
      3常見傳感器的分類
      3.1光敏傳感器
      光敏傳感器是最常見的傳感器之一,它的種類繁多,主要有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器·CCD和CMOS圖像傳感器等。它的敏感波長在可見光波長附近,包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測,它還可以分為探測元件組成其他傳感器,對許多非電量進行檢測,只要將這些非電量轉換為光信號的變化即可。光傳感器是目前產量最多、應用最廣的傳感器之一,它在自動控制和非電量檢測技術引中占有非常重要的地位。最簡單的光敏傳感器是光敏電阻,當光子沖擊接合處就會產生電流。
      3.2熱電阻傳感器
      熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加這一特性來進行
      溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用最多的是鉑和銅,此外
      已開始采用鎳、錳和銠等材制造熱電阻。熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫
      度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合,這種傳感器較適用。較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量-200°C~+500°C范圍內的溫度。
      3.3電容式物位傳感器
      電容式物位傳感器適用于工業企業在生產過程中,進行測量和控制生產過程,
      主要用作類導電與非導電價一質的液體液位或粉粒狀固體料位的遠距離連續測量和指示。電容式液位傳感器由電容式傳感器與電子模塊電路組成,它以兩線制4-20mA恒定電流輸出為基型,經過轉換,可以用三線或四線方式輸出,輸出信號形成為1~5v、0~5v、0~l0mA等標準信。電容傳感器由絕緣電極和裝有
      測量介質的圓柱形金屬容器組成。當料位上升時,因非導電物料的介電常數明顯小于空氣的介電常數,所以電容量隨著物料高度的變化而變化。傳感器的模塊電路由基準源、脈寬調制、轉換、恒流放大、反饋和限流等單元組成。采用脈寬調制原理進行測量的優點使頻率較低,對周圍元射頻干擾、穩定性好、線性好、無明顯溫度漂移等。
      4結語
      傳感器技術是綜合了測量技術、半導體技術、計算機技術、信息處理技術、微電子學、光學、聲學、精密儀器、仿生化學、材料工程等眾多學科相互交叉的高新技術密集型前沿技術之一,是現代新技術革命和信息社會的重要基礎是自動化檢測與自動控制技術不可缺少的重要組成部分,是中外公認的具有廣闊發展前途的高新技術,所以也得到各大高校重視和投入資金開展項目研究。同時,通過對傳感器技術的了解,為研究課題的后續工作奠定了基礎。
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