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物理量传感器的基本概念与应用

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:物理量是度量物理属性或描述物体运动状态及其变化过程的量,物理量传感器是能感受规定的物理量并将其转换成可用输出信号的传感器,包括力学量、热学量、电学量、磁学量、光学量、声学量6种传感器。直接传感器是能够直接将非电刺激转换为电信号的传感器。例如,如果想要检测不透明物体的位移,可以使用光纤传感器。物理量传感器的被测量种类繁多,采用的原理和技术多样,本章仅介绍典型的物理量传感器。

物理量传感器的基本概念与应用

物理量是度量物理属性或描述物体运动状态及其变化过程的量,物理量传感器是能感受规定的物理量并将其转换成可用输出信号的传感器,包括力学量、热学量、电学量、磁学量、光学量、声学量6种传感器。由于传感器是将一般的非电效应转换为电信号的转换器,因此在产生电信号之前通常需要一个或多个转换步骤。这些步骤可能涉及多种能量类型的变化,但最后一步必须产生理想格式的电信号。在通常情况下有两种传感器:直接传感器和复杂传感器。直接传感器是能够直接将非电刺激转换为电信号的传感器。然而许多刺激不能直接转化为电能,因此需要多个转换步骤。例如,如果想要检测不透明物体的位移,可以使用光纤传感器。导频(激励)信号由发光二极管(LED)产生,通过光纤传输到目标,并从目标表面反射。反射光子进入接收光纤并向光电二极管传播,在光电二极管中产生的电流就表示从光纤端到目标的距离。我们看到这样一个传感器涉及电流转换成光子,光子通过一些折射介质的传播、反射转换回电流。因此,这种复杂传感器包括两个能量转换过程和光学信号的处理过程。

国际通用的物理量有长度、时间、质量、热力学温度、电流、光强度、物质的量7种,其他力学、声学、电磁学、热学、光学等物理量都可按量的定义或物理定律由量的方程导出。物理量传感器的被测量种类繁多,采用的原理和技术多样,本章仅介绍典型的物理量传感器。(www.xing528.com)

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