传感器是一种精密的测量设备,通常由敏感元件和转换元件构成。敏感元件能够直接感受或响应被测量的对象,而转换元件则能够将这种感受或响应转换成适合传输或测量的电量信号。
传感器的种类非常多样,可以根据不同的物理量来进行分类。比如,位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、发光强度传感器和温度传感器等。每种传感器都有其特定的应用领域,例如侧滑检测使用的是位移传感器,测量轴重则使用力传感器,而制动减速度仪则采用加速度传感器。
这些传感器根据工作原理可以进一步分类,如电阻应变式、电感式、电容式、压电式、光电式、磁电式以及热电式等。按照输出信号的性质,传感器可以分为开关型、模拟型和数字型。
开关型传感器的输出只有两种状态,类似于“开”和“关”。当输入的物理量达到某个特定值时,传感器会输出相应的状态。例如,在自动式汽车检测线中,光电开关能够检测车辆是否到位。模拟型传感器的输出则是一个连续变化的电量,它与输入的物理量成比例关系。这种传感器的输出信号可能是线性的,也可能是非线性的。对于非线,需要进行适当的修正。模拟型传感器的输出信号需要经过信号调理后,再进行模数转换,最后由计算机进行数据处理。
数字型传感器主要用于检测位置或速度,包括计数型和代码型。计数型传感器发出的脉冲数与输入量成正比,可以用于车速检测台的光电传感器。代码型传感器则输出数字代码,每个代码代表一定的输入量值。由于传感器的原理各不相同,其所输出的电信号也各有特点。为了确保这些信号能够在测量系统中得到准确处理,我们需要对信号进行调理和转换。这包括电量转换、阻抗转换、隔离、小信号放大、温度补偿、滤波和调制等处理过程,以产生适合后续处理电路应用的信号。这些调理转换电路在传感器中扮演着至关重要的角色,确保了测量的准确性和精度。