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传感器小百科-传感器在我们日常生产与生活中的应用

文章来源: 未知 发表时间:2016-12-26


传感器在我们日常生产与生活中的应用

传感器是一种把非电学物理量转变成便于利用的电信号的器件,它是现代信息技术的“感觉器官”。与人的感觉器官相比它具有非常大的优势,正因如此,它被广泛应用在了我们生产生活的各个领域,发挥着非常重要的作用。

1 传感器定义

传感器是一种把非电学物理量(如温度、速度、湿度、高度、质量、光照、声音、压力等信号)通过对这种物理量敏感的元件(如热敏电阻、光敏电阻、力敏元件、磁敏元件、味敏元件等)转变成便于利用的电信号(如电流、电压、电阻等)的器件。它是通过感受被测量的变化或者接收输入的物理或化学变量信息,把它按照一定规律或要求转化成所需的电信号输出,以满足信息的传输、显示、记录、处理、存储和控制等要求,是将一种能量转换成另一种能量形式,被测信号的微小变化都会被转化成电信号。它是现代信息技术的“感觉器官”,是人类感观的延伸,是实现自动检测和自动控制的首要环节。

2 传感器的种类

传感器的种类很多,原理各异,分类标准也各不相同。有按其输出信号进行分类的(如模拟传感器、数字传感器等),有按照制造工艺进行分类的(如集成传感器、厚膜传感器等),有按照制作材料来划分的(如金属传感器、陶瓷传感器等),有按照工作原理进行分类的(如电阻式传感器、电感式传感器、光电式传感器、超声波传感器等)。按照其用途来划分,传感器大致可分为:温度传感器、湿敏传感器、压力传感器、光敏传感器、速度传感器、振动传感器、以液面传感器、辐射传感器、能耗传感器等。

3 传感器的应用

传感器是把一种能量转换成另一种能力的装置,把被测信号转化成电信号的装置,它在我们生产、生活和科研方面都有着非常广泛的用途,大到军事、天文方面的应用,小到我们日常生活的煮饭、洗衣等自动化方面的应用。可以说,传感器的应用已经深入到了整个社会生活的方方面面。

(1)传感器在生产中的应用。

在工业自动化生产中,随着现代技术的发展,对安全生产的要求越来越高,对在生产过程中各种量的检测和控制的自动化水平也越来越强,传感器在钢铁、造纸、石化、医药、食品等企业中得到了广泛的应用。如差压传感器在医药方面的应用,光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用,红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用,电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用。距离传感器在判断车辆运动速度方面的等。湿度传感器在纺织印染生产中的应用很广。在纺织印染生产中,因为对湿度的要求非常高,常常需要对生产环境的湿度进行准确测量。起先是采用湿度计来进行,但随着现代科学技术的发展,加上湿度测量本身比较复杂,这种仅靠湿度计来测量湿度的方法已经远远不能胜任。湿度传感器是通过湿敏元件,把空气中水蒸气转换成电信号输出,湿度传感器具有反应迅速、测量准确等优点,被大量地应用到纺织印染生产中,提高了生产的质量。

(2)传感器在生活中的应用。

传感器在日常生活中更是无处不在,它正在改变着人们的生活方式,充分显示出它给人们生活带来的方便、安全和快捷。比如当我们夏天使用空调时,它为什么会让房间保持在一个设定的温度下呢?这是因为空调中有一个用热敏电阻制成的感应头,当周围空气的温度发生变化时,热敏电阻的阻值就会随之而发生相应的改变,通过电路转换为电流信号从面控制压缩机的工作。又比如烟雾报警器,就是利用烟敏电阻来测量出烟雾浓度,达到一定浓度即引起报警系统工作,从而达到报警的目的。还有我们的光敏路灯、声控路灯等也是利用传感器来自动控制开关的通和断的。在我们的生活中用到传感器的地方还很多,比如自动门、手机触摸屏、鼠标、数码相机、电子天平、话筒、电子温度计、自动洗衣机、红外线报警器等。

4 “五官”传感器的优势

随着人们生活的需要,单凭人的感觉器官来获取信息已经不能满足要求,于是科学家们研制出了大量的传感器来帮助人们获取信息。正是因为传感器的广泛使用,使得人们获取信息的范围已经延伸到更宽、更广的领域。模仿人的感觉器官来获取信息的“五官”传感器与人体的某个具体感官相对应着:光敏传感器对应人的视觉器官;气敏传感器对应人的嗅觉器官;声敏传感器对应人的听觉器官;化学传感器对应人的味觉器官;压敏、温敏、流体传感器对应人的触觉器官。使得传感器就象人一样具有敏感的感觉功能。五官获取的信息是通过人的感觉细胞将非电量(光、声、温度、湿度、压力、重量、香味、臭味、酸、甜、苦、辣等)变成电脉冲(电量:电荷量、电压、电流、电阻、电容、电感等),电脉冲通过神经将其送至大脑,感知到信息。传感器正是利用这个原理来模仿人的各种感觉的。

与人的五官相比,传感器拓宽了人的感觉器官的能力。过去,人类必须依靠眼、鼻、口、耳来感觉外界颜色、声音、气味,感知温度的变化等各种信息。现代生产需要准确地获取各种信息并做出迅速、准确的反应,但是光靠人类的感官就很难实现,于是,传感器就应运而生了。与人的五官相比,当然它也有它的缺陷。传感器实际上就是电子产品,而人在感知事物时是带有思维和感情的,这一点是被人制造出来的电子产品无法比拟的。尽管随着人类科学技术的发展,它模仿人类的功能越来越强,但在很多性能上远不如人的感觉器官,始终存在死板、反应机械等缺陷。

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