9 U, k2 `3 u. m: v2 N# t5 L- ^9 j
一些常用的傳感器及其原理和應(yīng)用說明如下：0 a: J5 s+ Y- B! y% Z3 `
" e, x8 k4 X1 a （一）溫度傳感器. ^4 I. G7 z- x \! D2 W. R. _
1 n+ K4 f% Q1 e6 z) g1 r N, ~+ x
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。溫度傳感器有兩種基本類型： ( @2 }& `. Q; t4 F E* }) l/ t, A: e: T M3 A" K2 R: [
·接觸式傳感器& s2 s% G! D1 a/ Z9 l
* _5 h4 G6 ?' J( B0 i! }) n這種類型的傳感器需要與被感測對(duì)象或介質(zhì)直接物理接觸。它們可以在在很大的溫度范圍內(nèi)監(jiān)控固體、液體和氣體的溫度。# m' Z/ o- p0 w A( A
2 L& a# g/ \+ F
·非接觸式傳感器 , y p8 j$ }! c) B9 q; m4 a 1 ` {" v* L5 p( s這種類型的傳感器不需要與被檢測的物體或介質(zhì)發(fā)生任何物理接觸。它們監(jiān)控非反射性固體和液體，但由于天然透明性，因此對(duì)氣體無用。這些傳感器使用普朗克定律測量溫度。該定律處理從熱源輻射的熱量以測量溫度。" l) `4 r3 m5 d6 ~0 D: ?0 d
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不同類型溫度傳感器的工作原理及實(shí)例 / J* |! j, `9 j! E( a8 L# a4 p6 Y. q4 ^, S$ P
（i）熱電偶——它們由兩根電線（每根均為不同的均勻合金或金屬）組成，通過在一端的連接形成測量接頭，該測量接頭對(duì)被測元件開放。電線的另一端端接到測量設(shè)備，在此形成參考結(jié)。由于兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，電流流過電路，測量得到的毫伏來確定結(jié)點(diǎn)的溫度。熱電偶示意圖如下。 0 t% C* C/ y) q. E* r - K1 z3 K3 Q. T/ X3 a2 `% X+ r （ii）電阻溫度檢測器（RTD）——這是一種熱電阻，其制造目的是隨著溫度的變化改變電阻，它們比任何其他溫度檢測設(shè)備都貴。電阻式溫度探測器示意圖如下。) W- |8 ]6 l; {" ~" [/ S$ @
& k! Q7 I) n6 i2 Y& _, [ （iii）熱敏電阻——它們是另一種電阻，電阻的大變化與溫度的小變化成正比。 ' \ C. h; A$ `* [0 C- s( d + W3 m+ `9 N# t9 A. p8 ?（二）紅外傳感器 5 ? d8 o0 `* r! W N! H/ h7 D$ S, m" w4 S' x
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。2 m# \7 k# y c7 t
, M2 l- d8 ?6 T" [* t# g9 z. q# b$ [' ^優(yōu)勢 ' D0 J$ _& b' B$ h: U, F+ o V& W# \% e1 n( T5 x8 E
易于連接，市場上現(xiàn)貨供應(yīng) 9 I4 z( w! N" r2 |; l6 j # G# y% u' @2 W% A- A8 s ^" i缺點(diǎn)# [3 d# I; {+ D1 y; p+ L) a
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受到周圍噪音干擾，如輻射、環(huán)境光等。 ' y- ], v; V. K" m 6 O, ?3 Y; `: g" F" S2 Z( G# O工作原理 % K. ?5 S% V5 v4 a ; m% c/ U$ I- I5 B& Z7 K* @: b" A8 U 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。紅外Led傳感器工作原理簡圖如下所示。1 Y0 t8 Z2 G2 F9 o2 h5 J* B
6 ^+ ^! ^2 s/ s 當(dāng)紅外接收器受到紅外光照射時(shí)，導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生電壓差。由于產(chǎn)生的電壓很小，很難被檢測到，因此使用運(yùn)算放大器（運(yùn)放）來準(zhǔn)確地檢測低電壓。 0 X6 _ n" I: ~7 a( U" s& b% L! p 9 k: o; O7 P X 測量物體與接收傳感器的距離：紅外傳感器組件的電特性可用于測量物體的距離，當(dāng)紅外接收器受到光照時(shí)，導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生電位差。% q7 d3 ?9 E# _; t+ j! T; Q2 m. \% C
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應(yīng)用; f- ^+ q, S( N( x/ c! o/ a
" ]' i8 d8 u$ B $ B* f% Y( Z, d: S7 L6 }2 [, | \& G1 g熱成像2 t E L2 N+ K7 G
根據(jù)黑體輻射定律，可以使用熱成像來觀察有或沒有可見光的環(huán)境。 ; q, D j4 v' |; _+ \9 I! ~·加熱 g! L2 P7 i3 t" X紅外線可用于烹飪和加熱食物，它們能把飛機(jī)機(jī)翼上的冰帶走。它們廣泛應(yīng)用于印刷印染、塑料成型、塑料焊接等工業(yè)領(lǐng)域。) `8 T2 N5 Y' k, |4 D( q
·光譜學(xué) ; ~7 P# O' F+ g+ r# R; @這項(xiàng)技術(shù)通過分析組成鍵來識(shí)別分子，這項(xiàng)技術(shù)利用光輻射來研究有機(jī)化合物。* y" K. A# f: K# S
·氣象; _% v: O$ s. r: I& O' Z
當(dāng)氣象衛(wèi)星配備有掃描輻射計(jì)時(shí)，可以計(jì)算云層高度、陸地和地表溫度。 ! ]9 g" s/ G: X$ f( x·光生物調(diào)節(jié) 0 E6 |4 ~! U( ]4 n用于癌癥患者的化療，這是用來治療抗皰疹病毒。- S0 F' h4 I2 [ ?( S
·氣候?qū)W! S0 c7 y0 p: X
監(jiān)測大氣和地球之間的能量交換。 ) W. N* R S0 z) a+ B, G·通信 & a& ]) C7 r6 p2 O7 ?; m紅外線激光為光纖通信提供光。這些輻射也用于手機(jī)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備之間的短程通信。 # {5 n- r) s; P; Z P 9 U4 t+ d0 D" z) q% M$ X& ] ! E0 W2 r# d& w- o（三）紫外線傳感器) k) r7 V2 N" E9 r) Z; ]* c
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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。1 q* D2 f2 W- L) a% ]) Y7 Z
& {3 q$ E: d* D6 S# t) R7 Y
選擇紫外線傳感器的標(biāo)準(zhǔn) - [8 r+ P: f. Z* `8 c1 W6 m6 k a6 o3 e# V! i0 r( R. q
·紫外傳感器可以檢測到的波長范圍（納米） 4 J- ^4 U8 {' O h) z7 s ! \8 e$ J% m: z2 n' C) V* r. s$ {9 F·工作溫度* [$ P: h3 B+ c
$ |2 P# Z0 T( _% ~3 h. A; ? {5 g·準(zhǔn)確度 ) P1 z z( n0 [2 W 1 o5 k2 w8 U& s2 t. c4 y+ k/ P8 ?·重量, F! C2 o. r4 ~9 q6 h5 h9 s
* K* L4 F. S- ^$ h6 T- H, V( e& R
·功率范圍- k. ~* ?" p8 T/ r
r/ q" H: E4 e6 m, ?工作原理 ^# e \0 |8 D' F0 t7 m" l& L3 ^
: G s2 B% S+ o 紫外線傳感器接收一種類型的能量信號(hào)，并傳輸不同類型的能量信號(hào)。 3 y: _0 _ v, y; F5 {- _2 g1 U S7 F4 q1 [. h
為了觀察和記錄這些輸出信號(hào)，它們被導(dǎo)向電表。為了生成圖形和報(bào)告，輸出信號(hào)被傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），然后再通過軟件傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。/ l P. K% [6 J/ A0 M/ h
: j* }% y) r+ R示例包括：- b* w- I% o) S& n
2 J+ m4 ~& v. q, D( |$ @( H
·紫外線光電管是一種輻射敏感的傳感器，用于監(jiān)測紫外線空氣處理、紫外線水處理和太陽輻射。% V; |; K4 w- b- i: ?
- m2 C9 D6 m( q* Z1 W3 y7 e·光傳感器測量入射光的強(qiáng)度。 5 Q- a' i4 J* W- K( \" s; B ) u* G' e9 c! }9 r! h r·紫外光譜傳感器是用于科學(xué)攝影的電荷耦合器件（CCD）。 / r' z% `" c# E q% { ) ?# T7 N# |- p1 n% X·紫外線探測器。 # A# Q4 H% E: F. Q6 R7 @7 N! \5 R4 X8 z1 Z& e; a
·殺菌紫外線探測器。 ( _8 Q; v% V: r7 V: u0 M6 t! U, p( q# V
·光穩(wěn)定性傳感器。) j: r' `8 K. k% _9 ^4 a0 o* L- _2 g
3 ~; j0 O# V/ r$ L, L( J3 K應(yīng)用 8 ?' w; n: ~9 G1 c" t2 d8 T6 i8 D! n& j5 d
·測量紫外線光譜中曬傷皮膚的部分 3 s( r/ {2 c- F: k: f9 B 9 f- w( A1 C3 _; |1 U5 u l: ]·藥房. u0 G& u# x ^( C [, I& [7 ^% {0 Y
$ h& Q2 _& c0 R$ [ R# Y; v y·汽車 d. Q+ {/ w* B9 |* }$ s3 Y& }" x' z
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·機(jī)器人學(xué)6 }% ~+ |# R- N- h" K$ x
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·溶劑處理和染色工藝的印染工業(yè) 7 k e# Q; {+ s p , q4 R( g/ P7 M# w6 H( Y- [ m$ O·化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸用化學(xué)工業(yè)- X/ S9 \1 O1 d9 K4 h j4 N3 j
% d6 S1 b( {5 p* a; d （四）觸摸傳感器 2 T5 b" e9 ]% J6 ^) F6 i 8 z1 z3 U% `" D& ]0 z 觸摸傳感器根據(jù)觸摸位置充當(dāng)可變電阻器。觸摸傳感器作為可變電阻工作的圖。7 g* K, _% w4 w$ b3 O1 L7 l8 n
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觸摸傳感器由以下部件組成： . C* w! W+ y$ @3 W6 O " ^1 m# `+ E8 I# t- i" ^1 ?8 `·全導(dǎo)電物質(zhì)，如銅 ( \ H j3 }, V' O7 j6 L7 ]) v/ _$ e' |; N5 T# T
·絕緣間隔材料，如泡沫或塑料" P C" W( B" B& t1 u! b
8 k, I1 {3 A% J: F5 r4 @8 M·部分導(dǎo)電材料' y- [$ q8 L1 n3 K4 K+ y# Q' I
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原理與工作 ; r ?" P% f2 U' ^& ` u; k, y7 Z: \0 t3 X
部分導(dǎo)電材料反對(duì)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。 1 ^3 V- @- q1 f, s1 J6 ~0 g# F7 T6 O5 A, D3 ?5 i' h7 O; b
通常，軟件與觸摸傳感器相連。在這種情況下，內(nèi)存是由軟件提供的。當(dāng)傳感器被關(guān)閉時(shí)，他們可以記憶“最后一次接觸的位置”。一旦傳感器被激活，他們就能記住“第一次接觸位置”，并理解與之相關(guān)的所有值。這個(gè)動(dòng)作類似于移動(dòng)鼠標(biāo)并將其定位在鼠標(biāo)墊的另一端，以便將光標(biāo)移動(dòng)到屏幕的遠(yuǎn)端。1 G2 U2 T* L% o, i5 R; F E5 b