傳感器是一種電氣設(shè)備，主要功能是將物理量變?yōu)榈刃У碾娦盘?。大多?shù)電氣系統(tǒng)的輸入是電信號，但可以通過使用電技術(shù)將非電信號轉(zhuǎn)換為等效的電信號。

　　一般來說，傳感器主要包括兩個組件，即傳感元件和換能元件。熱電偶是傳感器的最佳應(yīng)用示例，它產(chǎn)生的電壓相當于兩種不同金屬連接處的熱量。傳感器分為有源傳感器和無源傳感器兩大類。

　　什么是有源傳感器？

　　將非電量變?yōu)殡娏康膫鞲衅鞣Q為有源換能器。非電量的最佳例子是壓力、溫度和光照。因此，根據(jù)選擇的非電數(shù)量，有不同類型的有源換能器。

　　有源傳感器不需要額外的源。它的設(shè)計簡單，分辨率低。最好的例子是熱電偶、測速發(fā)電機、光伏電池等。

　　有源傳感器工作原理

　　有源換能器的最佳示例是壓電晶體，如下圖所示。這種晶體的主要特性是一旦施加外部的力就會產(chǎn)生o/p電壓。這種晶體的排列可以在兩個金屬電極之間完成，一旦外力施加到晶體上，就可以在晶體上感應(yīng)出電壓，類似于轉(zhuǎn)換器的工作原理。

　　有源傳感器的類型

　　有源傳感器分為壓電式、光電和熱電三種類型。

　　壓電傳感器；它是一種有源換能器，其主要功能是產(chǎn)生電量，這個電量等于輸入的壓力。產(chǎn)生壓電效應(yīng)的物質(zhì)有石英、羅謝爾鹽和電氣石三種。壓電效應(yīng)可以通過這三種物質(zhì)表現(xiàn)出來。

　　光電傳感器；它是一種有源換能器，其主要功能是產(chǎn)生與光輸入的照度相等的電量。該換能器在兩種情況下工作，當光落在換能器上時，它會產(chǎn)生電子。類似地，該換能器由于電子向陽極的吸引力而產(chǎn)生電流。

　　熱電傳感器；它產(chǎn)生與輸入溫度相等的電量的傳感器。這些傳感器的最佳示例是熱敏電阻型和熱電偶型。其中，熱敏電阻的溫度系數(shù)是負的，因為一旦溫度升高，電阻就會降低，其好處是它可以產(chǎn)生穩(wěn)定且快速的響應(yīng)；而熱電偶型傳感器為輸入端的等效溫度變化產(chǎn)生一個o/p電壓。一旦將不同的金屬線連接在一起以進行兩個連接，那么整個布置就可以稱為熱電偶。

　　有源傳感器的選擇注意事項

　　要選擇有源傳感器，必須考慮以下幾點因素：

　　輸出阻抗必須低，輸入阻抗必須高，這樣才能避免負載效應(yīng)。

　　必須準確無誤。

　　應(yīng)該能夠抵抗沖擊、壓力、振動等。

　　必須具有良好的分辨率。

　　必須在酸性環(huán)境中工作。

　　對于需要的信號，它必須是敏感的，它必須對不必要的信號不敏感。

　　尺寸應(yīng)該很小

　　一個好的傳感器必須體積小、重量輕、靈敏度高、成本低。

　　關(guān)于傳感器的常見問題

　　1、傳感器的種類有哪些？

　　答：主要有兩種類型，即有源換能器和無源傳感器。

　　2、基于電現(xiàn)象的傳感器有哪些類型？

　　答：它們是電阻式、電容式、電感式、光電式和光伏式。

　　3、有源傳感器和無源傳感器的主要區(qū)別是什么？

　　答：有源傳感器在不使用外部電源的情況下產(chǎn)生輸出，而無源傳感器使用外部電源。

　　4、什么是無源傳感器？

　　答：使用外部電源將能量從非電能量轉(zhuǎn)換為電能量的換能器稱為無源傳感器。

　　5、RTD是有源設(shè)備還是無源設(shè)備？

　　答：RTD是一種無源器件。

　　6、哪種設(shè)備被稱為自發(fā)電換能器？

　　答：有源傳感器被稱為自發(fā)電傳感器，因為它們會產(chǎn)生自身的電流或電壓。

　　總結(jié)

　　以上就是關(guān)于有源傳感器的概念和基礎(chǔ)知識內(nèi)容介紹。目前有源傳感器在控制工程、儀器儀表領(lǐng)域等不同領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其主要功能是將能量從非電能轉(zhuǎn)換為電能。

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