常用传感器的原理作用等知识介绍石灰石

传感器是构成现代信息技术的三大支柱之一，人们在利用信息的过程中，首先要获取信息，而传感器是获取信息的主要手段和途径，尤其是在自动化领域中。传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化的特点，它是实现自动检测和自动控制的首要环节，传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来，通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。下面小编来为大家介绍一下传感器的相关内容，包括：常用传感器的原理、传感器的作用、安装注意事项及产业趋势。

常用传感器的原理

一、一体化温度传感器

1、一体化温度传感器一般由测温探头（热电偶或热电阻传感器）和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的传感器。一体化温度传感器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。热电阻温度传感器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿，经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4～20mA的恒流信号。

2、热电偶温度传感器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后，再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差，最后放大转换为4～20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故，传感器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时，传感器会输出最大值（28mA）以使仪表切断电源。

3、一体化温度传感器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。一体化温度传感器的输出为统一的4～20mA信号；可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。也可用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。

二、压力传感器

1、压力传感器也称差传感器，主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。压力传感器的测量原理是：流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端，其差压使硅片变形（位移很小，仅μm级），以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳，所以输出信号的线性度及变差指标均很高。

2、工作时，压力传感器将被测物理量转换成mV级的电压信号，并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号，再经过非线性校正，最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。压力传感器根据测压范围可分成一般压力传感器（0.001MPa～20MP3）和微差压传感器（0～30kPa）两种。

三、液位传感器

1、浮球式液位传感器

浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成。一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。导管内装有测量元件，它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20mA或其它标准信号输出。该传感器为模块电路，具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点，电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路，可使输出最大电流不超过28mA，因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。

2、浮简式液位传感器

浮筒式液位传感器是将磁性浮球改为浮筒，它是根据阿基米德浮力原理设计的。

浮筒式液位传感器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。

3、静压或液位传感器

该传感器利用液体静压力的测量原理工作。它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以4～20mA或0～10mA电流方式输出。

四、电容式物位传感器

电容式物位传感器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程，主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示。电容式液位传感器由电容式传感器与电子模块电路组成，它以两线制4～20mA恒定电流输出为基型，经过转换，可以用三线或四线方式输出信号形成1～5V、0～5V、0～10mA等标准信号。电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时，因非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数，所以电容量随着物料高度的变化而变化。传感器的模块电路由基准源、脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低，对周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。

五、超声波传感器

超声波传感器分为一般超声波传感器（无表头）和一体化超声波传感器两类，一体化超声波传感器较为常用。一体化超声波变更新器由表头（如LCD显示器）和探头两部分组成，这种直接输出4～20mA信号的传感器是将小型化的敏感元件（探头）和电子电路组装在一起，从而使体积更小、重量更轻、价格更便宜。超声波传感器可用于液位。物位测量和开渠、明渠等流量测量，并可用于测量距离。

传感器的作用

1、部分代替人类（或动物）的感觉器官。如温度传感器可代替人类的皮肤，光敏传感器可部分代替人类的眼睛，气敏传感器可部分代替人类的鼻子等等。

2、人类（或动物）感觉器官的延伸。例如人类无法感知红外线、紫外线、磁场等物理量，传感器却能感知。

3、超越人类（或动物）感觉器官。高灵敏度传感器可以感知人类（或动物）感觉器官感知的极限以外的物理量。例如高灵敏度温度传感器可感知0.1摄氏度的温度变化，而人类却无法感知。

传感器的安装注意事项

1、传感器安装面与安装底座应保持水平，不偏斜；  ?

2、多称重传感器称量系统中相互安装面之间的水平差小于5mm，如果系统计量精度低的话（5/1000)，还可以放宽；  ?

3、传感器安装面需保持平整、光洁，安装面上不能有胶膜、毛刺、尖点等；  ?

4、安装面底座要牢固并保持一定的厚度； ?

5、安装面的底座面积应大于称重传感器安装面积；  ?

6、安装、更换传感器时，须选择合适的力矩扳手，调整至传感器所紧固的力矩要求；  ?

7、需要安装垫圈的传感器，则需在螺栓上套上垫圈方可安装； ?

8、在紧固螺栓前，需涂抹少许黄油，防止螺栓生锈及拆装方便； ?

9、严禁传感器电缆线在多称重传感器称量系统中，随意加长或剪短某一部分传感器电缆；  ?

10、在单称重传感器称量系统中，如安装条件允许，建议最好不要加长或剪断传感器电缆；  ?

11、电缆线接入接线盒后，每只传感器的信号线应连接在相应接线柱的位置上，严禁2根或2根以上的电缆信号线同时接在一个接线柱上；

12、传感器接线完成后，对接线盒部分接线孔不用时，用堵头堵死加以密封，以免受潮进灰；

13、纵、横向限位间隙，在安装、维护中，需按照称重设备安装指导书中规定进行调整；  ?

14、限位的间隙调整，在日常维护中，需根据日车次使用频率，进行定期检查或调整；  ?

15、安装上下连接件时，必须与称重传感器保持垂直，不偏斜； ?

16、在连接件的轴承与螺纹处需涂上黄油，以保持润滑，不锈蚀，传感器更换也方便。

传感器产业趋势

1、传感器产业化发展模式：要加速形成从传感器研究开发到大生产一条龙的产业化发展模式，走自主创新和国际合作相结合的跨越式发展道路，使我国成为世界传感器的生产大国。

2、传感器产品结构向全面、协调、持续发展。产品品种要向高技术、高附加值倾斜，尤其要填补“空白”品种。

3、企业生产规模(年生产能力)向规模经济或适宜规模经济发展。量大面广的通用传感器的生产规模将以年亿只计，一些中档传感器的生产规模将以年产1000万只(含以上)计；而一些高档传感器和专用传感器的生产规模将以年产几十万只～几百万只计。

4、生产格局向专业化发展，专业化生产的内涵为：

①生产传感器门类少而精；

②专门生产某一应用领域需要的某一类传感器系列产品，以获得较高的市场占有率；

③各传感器企业的专业化合作生产。

5、传感器大生产技术向自动化发展，传感器的门类、品种繁多，所用的敏感材料各异，决定了传感器制造技术的多样性和复杂性，综观当前传感器工艺线的概况，多数工艺已实现单机自动化，但距离生产过程全自动化尚存在诸多困难，有待今后广泛采用CAD、CAM及先进的自动化装备和工业机器人，予以突破。

6、企业的重点技术改造应加强从依赖引进技术向引进技术的消化吸收与自主创新的方向转移。

7、企业经营要加快从国内市场为主向国内与国外两个市场相结合的国际化方向跨越发展。

8、企业结构将向“大、中、小并举”、“集团化、专业化生产共存”的格局发展。

以上是小编为大家介绍的常用传感器的原理、传感器的作用、安装注意事项及产业趋势。传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

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