傳感器是用于檢測(cè)或感測(cè)環(huán)境中不同類型的物理量的設(shè)備。輸入可以是光,熱,運(yùn)動(dòng),濕氣,壓力,振動(dòng)等。產(chǎn)生的輸出通常是與所施加的輸入成比例的電信號(hào)。該輸出用于校準(zhǔn)輸入,或者輸出信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸以進(jìn)行進(jìn)一步處理。根據(jù)要測(cè)量的輸入,存在各種類型的傳感器。基于水銀的溫度計(jì)用作溫度傳感器,汽車排放控制系統(tǒng)中的氧氣傳感器檢測(cè)氧氣,光電傳感器檢測(cè)可見(jiàn)光的存在。在本文中,我們將描述電壓傳感器。請(qǐng)參考鏈接以了解更多有關(guān)電壓效應(yīng)。
電壓傳感器的定義
根據(jù)電壓原理工作的傳感器被稱為電壓傳感器。電壓性是一種現(xiàn)象,如果對(duì)材料施加機(jī)械應(yīng)力,則會(huì)產(chǎn)生電。并非所有材料都具有電壓特性。
存在各種類型的電壓材料。電壓材料的例子包括天然可用的單晶石英,骨頭等…人工制造,如PZT陶瓷等…
電壓傳感器的工作原理
電壓傳感器通常測(cè)量的物理量是加速度和壓力。壓力傳感器和加速度傳感器均以相同的電壓原理工作,但它們之間的主要區(qū)別在于對(duì)傳感器施加力的方式。
在壓力傳感器中,將一塊薄膜放在一塊巨大的基座上,以將施加的力傳遞到電壓元件上。在該薄膜上施加壓力時(shí),電壓材料被加載并開(kāi)始產(chǎn)生電壓。產(chǎn)生的電壓與施加的壓力成正比。
在加速度計(jì)中,地震質(zhì)量附著在晶體元件上,以將施加的力傳遞給電壓材料。當(dāng)施加運(yùn)動(dòng)時(shí),地震質(zhì)量載荷是根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的電壓材料。電壓材料會(huì)產(chǎn)生用于校準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)的電荷。
加速度補(bǔ)償元件與壓力傳感器一起使用,因?yàn)檫@些傳感器會(huì)拾取不想要的振動(dòng)并顯示錯(cuò)誤的讀數(shù)。
電壓傳感器電路
上面給出了電壓傳感器的內(nèi)部電路。電阻Ri是內(nèi)部電阻或絕緣體電阻。電感是由于傳感器的慣性引起的。電容Ce與傳感器材料的彈性成反比。為了使傳感器正確響應(yīng),負(fù)載和泄漏電阻必須足夠大,以便保留低頻。電信號(hào)中的傳感器可以稱為壓力傳感器。傳感器也稱為主要傳感器。
電壓傳感器規(guī)格
電壓傳感器的一些基本特征是
測(cè)量范圍:此范圍受測(cè)量限制。
靈敏度S:輸出信號(hào)?y與引起變化的信號(hào)?x之比。
S=Δy/Δx。
可靠性:這說(shuō)明了傳感器在設(shè)定的操作條件下將特性保持在一定限制內(nèi)的能力。
除此之外,電壓傳感器的一些規(guī)格還包括反應(yīng)閾值,誤差,指示時(shí)間等。