pg下载 2.4 传感器的应用

2.4 传感器的应用2.4.1 力传感器

我们于高速公路的检验站附近或收费站附近之处，常常能够看见这般的标语，即“前方进入测重路段，请减速行驶” ，于此当口司机实际上并没有把车开到某一测量设备之上予以测量，仅仅只是把速度放缓慢下来罢了。那么车辆究竟是以怎样方式被测量重量的呢？答案事实上是颇为简单的，交警把一些测重仪器安装在了检验站附近路段或者收费站附近路段之上 ，当行驶着的车辆压驶过这些仪器的时候，仪器就会测出行驶车辆的载重情况 ，并且会把测重数据传递给数据单位 ，以此来判断该车辆是不是处于超载状态 。这些仪器的核心部件就是压力传感器，如图2-12所示。

图2-12 压力传感器

力传感器当中，最常用的是应变片，其工作原理为，把应变片粘贴在装备受压形变的部位，装备在受压之后，其形变部位会产生一定形变。贴附在形变部位上的应变片会跟着发生形变，应变片发生形变后会出现阻值的变化，阻值变化会影响连接应变片电路的电压或者电流发生变化，根据其电压或者电流变化的大小能够推算出受到压力的大小，进而得出待测重量，图2-14是日常使用较多的几种力传感器实物图，见图2-13

图2-13 应变片测力原理

图2-14 几种常见力传感器实物图

力传感器之所具备的优点是，其结构简单，可靠性高，使用起来颇为方便，价格呈现低廉态势，读数能够直观展现。然而该力传感器同样存在有待改进之处，比如弹性形变不能够太大，不然将会产生线性误差等情况；除此之外，由于放大器以及指针环节大多情况是机械传动方式，这不仅会受到间隙的影响，并且惯性特别大，固有频率较低，所以仅适宜运用于检测缓变或者静态被测量 。

关于力传感器那些典型应用，存在着这样些情况：有用于测力或者称重的时候运用使用的环形测力计、还有弹簧秤等；有用于测量流体压力的凭借波纹膜片、以及波纹管等；有用于从事测量温度的借助双金属片等 。

2.4.2 磁电式传感器

在大型场所，或者会所之中，人们老是喜爱拿着话筒去讲话，为的是促使自身的声音能够足量洪亮。我们清楚话筒会把讲话者的声音信号转变成电流信号传送给扩音器，接着扩音器会把电流信号放大，之后再经由扬声器发出放大了的声音。那么话筒是怎样把声音信号转变成电流信号的呢？这实际上运用到了磁电式传感器。图2-15呈现的是动圈式话筒的内部构造。

图2-15 动圈式话筒内部构造

动圈式话筒是借助电磁感应现象制成的，声波致使金属膜片振动，连接在膜片上的线（称作音圈）会随之一同振动，音圈于永久磁铁的磁场里振动，进而产生感应电流（电信），感应电流的大小与方向会持续地变化，其变化的振幅和频率由声波决定。

将被测量（像振动，位移，转速这样的），通过电磁感应原理转成电信号的，是磁电式传感器，它是一种传感器。它把被测对象机械量转生成易于测量的电信号，不需要辅助电源pg下载麻将胡了，是有传感器。它输出功率大，性能稳定，有一定工作带宽（10到1000Hz），因此得到广泛应用。

日常生活之中，另一个相对较为常见的磁电式传感器的应用是智能验钞机，如图2-16显示。其原理在于：印刷纸币期间，运用了能够感应磁性的特殊磁性油墨，于验钞机的磁场里，放置磁阻元件，伴随纸币的移动，磁阻元件的阻值会依次逐一发生变化，检测这个变化波形便可测定纸币的真伪。纸币的自动读取同样基于这个原理。

图2-16 智能验钞机

2.4.3 温度传感器

其中，磁电式传感器存在典型应用，有动铁式振动传感器和圈式振动速度传感器等，它们用于振动感测；存在磁电式扭矩传感器，其用于测量扭矩；磁场磁电式转速传感器用于测量转速。图2-17是一些常见的磁电式传感器实物图片。

图2-17 常见磁电式传感器实物图

每个家庭几乎都必备电饭锅，它是现代社会生活中一种必备的厨具，如图2-18所示。它深受现代人喜爱，原因是操作使用简单。其简单的体现便是，我们只需向锅内添加适量的米和水，它就能自动把饭做好，且具有保温作用。

图2-18 电饭锅

那电饭锅的工作原理也是相对简单的，饭熟之后pg下载官方版打开即玩v1022.速装上线体验.中国，水分会被大米吸收，接下来锅底的温度就会有所升高，等温度上升到了“居里点10 ℃”的时候，感温磁体就会失去铁磁性，在弹簧发挥的作用之下，永磁体被弹开，触点实现分离，进而切断电源，最终停止加热，图2 - 19呈现的是电饭锅内部的结构图 。

图2-19 电饭锅内部结构图

作为温度传感器一种的感温磁体，是电饭锅中的核心器件 ，温度传感器的另一应用是温仪 ，其原理之中 ，金属线以及半导体的电阻值 ，是会随着温度变化而变化的 ，或者加热不同金属线的点之际 ，会产生电动势 ，所以 ，通过测定电阻和电动势 ，就能够换算出温度 。

温度传感器的典型应用有 用于家电产品中的室内空调 干燥器 电冰箱 微波炉等 用于控制汽车发动机 如测量水温 吸气温度等 用于监控仪器的核心部件 如计算机的CPU等 也能用于检测化工厂的溶液和气体的温度等 图2-20为此类一些常用的温度传感器。

图2-20 常用温度传感器

2.4.4 光传感器

常常在学校，或者是公共场所中，我们能够看到像图2-21（a）所展示的那种装置，也就是火警报警器装置，一旦感测到烟雾，它便会发出警报 。

图2-21 火警报警器装置及其内部结构图

没有发生火灾时，有这样一种情况，光电三极管收不到LED发出的光，于是其呈现高电阻状态，当发生火灾时，又会出现另一种状况，产生大量烟雾，烟雾接着进入罩内，进入罩内后对光产生散射作用，因这种散射作用部分光线照射到光电三极管上，致使其电阻变小，与传感器连接的电路检测出这种变化，进而发出警报 。

光传感器主要存在三种类型，其一为光导电效应式传感器，该传感器是通过光照射致使阻值发生变化的光导电体，面例子里的火警报警器装置所应用的正是此类型传感器；其二是光电动势式传感器，其是用光照射产生电动势的二极管或三极；其三是光电放射式传感器，即光照射金属表面会放射电子。图2-22展示的是几种常用的光电传感器。

图2-22 几种常用光电传感器

2.4.5 红外线传感器

眼睛能看到的可见光，按波长从很长到很短排列，依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，其中红光是波长范围在0.62至0.76µm的光，紫光是波长范围在0.38至0.46µm的光，比紫光波长更短的光是紫外线，比红光波长更长的光是红外线，具备远距离探测能力且穿透性较好能够实现无接触测量的是红外线传感器，随着现代科学技术向前发展红外线传感器的应用是非常广泛的，图2-23呈现的是红外测温仪。

图2-23 红外测温仪

红外测温仪，是由光学系统构成的，其上有光电探测器在内，还有信号放大器以及信号处理、显示输出等部分。在使用的时候，光学系统会把它视场内的目标红外辐射能量进行汇聚，而红外辐射能量会聚集在光电探测器上，进而转变为相应的电信号，该信号又经过换算转变为被测目标的温度值 。

红外线传感器在温度测量方面有应用，在航空取景方面有广泛应用，在卫星遥感方面有广泛应用，在家电遥控方面有广泛应用pg下载麻将胡了A.旗舰厅进体育.cc，在防盗防火报警器方面有广泛应用，在自动门方面有广泛应用，在生物探测器等方面有广泛应用。

2.4.6 生物传感器

生物传感器，通常所指的是，由一种生物敏感部件与转化器紧密结合而成的，对特定种类化学物质或生物活性物质具备选择性和可逆响应的分析装置。图2-24成为两种生物传感器的实物图。

图2-24 生物传感器

生物传感器，是发展生物技术时，不可或缺的，一种先进的检测与监控方法，它还是针对物质，在分子层面上，进行快速且微量分析的方法。

待测物质经扩散作用进入固定生物膜敏感层，经分子识别产生生物学作用，产生的诸如光、热、声等信息被相应的信号转换器变为可定量且可处理的电表，再经二次仪表放大并输出，以电极测定其电流值，进而换算出被测物质的量浓度，生物传感器的工作原理便是如此，其工作原理即为这般 。

在医疗卫生行业，物传感器有着典型应用，比如医院里，存在各种进行生化分析的仪器 。

2.4.7 汽车导航

汽车导航装置呀，是那种通过卫星测量距离的装置，它会把测量得到的数据储存起来呢，然后在用于显示汽车位置的地图上，去显示汽车当下所处的位置，汽车从这里出发前往那里，再回归这里去往那里哦，就像图2 - 25所展示的那样。要让汽车导航装置能够正常运行工作，那就必须得清楚汽车行驶的方向才行呀。所以呢，基于地磁传感器、转向角传感器、车辆速度传感器以及定位系统（就好比GPS系统或者北斗系统，就像图2 - 26呈现的那样）等等这类设备，来检测汽车行驶的方向。地磁传感器依循地磁针原理来测定方位，转向角传感器能够准确无误地检测出汽车的角速度 。汽车导航系统，是由两部分构成的，一部分是安装于汽车之上的接收机以及显示设备，另一部分是靠着计算机控制中心所组成的，这两部分借助一颗定卫星来进行联系 。

图2-25 汽车导航系统示意图

图2-26 北斗导航定位系统及导航设备