传感器的分类与连接课件（课件）

传感器的分类与连接重庆市优质课程资源传感器（一）定义传感器是一种能够感受规定的被测量并按照一定的规律（或数学函数法则）转换成可用信号的器件或装置。传感器（二）组成传感器主要由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成。敏感元件转换元件变换电路辅助电源被测量电量（二）组成1.敏感元件传感器敏感元件直接感受被测量，如压力、温度、位移等，并输出与被测量有确定关系的物理量信号。敏感元件转换元件变换电路辅助电源被测量电量（二）组成2.转换元件传感器转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为适合于传输和测量的电信号。敏感元件转换元件变换电路辅助电源被测量电量（二）组成3.变换电路传感器变换电路对转换元件输出的电信号进行放大，并转换成便于显示、记录、处理和控制的有用电信号，为各种自动控制提供依据。敏感元件转换元件变换电路辅助电源被测量电量（二）组成4.辅助电源传感器辅助电源是把外部电路提供的电源作进一步的稳压或把该电源转换为合适的电压值提供给转换元件和变换电路。敏感元件转换元件变换电路辅助电源被测量电量（三）分类传感器按被测物理量分类主要有位移传感器、温度传感器、红外光传感器、加速度传感器等。（三）分类传感器按敏感元件测量原理分类主要有电容式、电感式、磁电式、光纤传感器等。（三）分类传感器按输出量的性质分类有模拟传感器、数字传感器。角度传感器光栅传感器（三）分类传感器按敏感元件的材料不同分类主要有半导体传感器、石英传感器、金属传感器、有机材料传感器、高分子材料传感器等。（三）分类1.电感式传感器传感器电感式传感器是利用电涡流原理制成一种非接触式开关类传感器，它只能检测金属物体，而且有效检测距离非常近。（三）分类1.电感式传感器传感器电感式传感器用内部的电磁线圈作为敏感元件，利用电磁感应原理来产生信号，电感式传感器能非接触式地检测金属目标物。（三）分类2.电容式传感器传感器电容式传感器是将被测量（如位移、角度、振动、速度、压力等）的变化转变成电容量变化的一种非接触式开关类传感器。（三）分类2.电容式传感器传感器电容式传感器可检测：金属导体、绝缘的固体、液体或粉状物体等。广泛应用于直线位移、角位移、距离尺寸、压力及加速度等的测量，在自动控制系统中常用作位置信号发送器。（1）特点（三）分类2.电容式传感器传感器电容式传感器主要由高频振荡电路、检波电路、放大电路、整形电路及输出等部分组成。（2）组成振荡电路检波电路放大电路整形电路输出电路++检测物体检测电极被测电容量（三）分类2.电容式传感器传感器将传感器的检测面与大地间构成一个电容器来作为敏感元件，当物体接近检测面时，电容器的电容量将发生变化，通过变换电路把电容量的变化转变为电信号输出。（3）动作原理（三）分类3.磁性传感器传感器磁性传感器以磁性材料作为敏感元件，磁性材料在感受到外界光、压力、热、放射线等之后，其磁特性会发生较为明显的改变，并将磁场的变化转变成电压或电流信号输出。（三）分类4.霍尔式传感器传感器霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被测量转换成电动势输出的一种传感器。（三）分类4.霍尔式传感器传感器霍尔式传感器具有灵敏度高，定位准确等特点，但它的检测对象必须是强磁性物体。（三）分类5.光电传感器传感器光电传感器是以光电元件作为敏感元件，它是将光信号转换为电信号的一种器件。（三）分类5.光电传感器传感器光电传感器基于光电效应而工作，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转换为电流变化以达到检测的目的。（三）分类5.光电传感器传感器光电传感器一般由发送器、接收器和检测电路三部分组成。（1）组成（三）分类5.光电传感器传感器光电传感器先把被测量的变化转换成光信号的变化，再将光信号的变化转换成电信号的变化。（2）动作原理（三）分类5.光电传感器传感器标准光电传感器主要有漫反射型、反射板型、对射型、槽型、光纤传感器等。（3）种类（三）分类5.光电传感器传感器（4）特性①检测距离长；②对检测物体的限制少，光电传感器可以对玻璃、塑料、木材、液体等几乎所有物体进行检测；（三）分类5.光电传感器传感器（4）特性③响应时间短；（三）分类5.光电传感器传感器（4）特性④分辨率高，可以进行微小物体的检测和高精度的位置检测；（三）分类5.光电传感器传感器（4）特性⑤可实现非接触式检测，不会对检测物体和传感器造成损伤；（三）分类5.光电传感器传感器（4）特性⑥可实现颜色判别等。（三）分类5.光电传感器传感器（4）特性（三）分类6.超声波传感器传感器（1）用途超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。（三）分类6.超声波传感器传感器（2）特点超声波传感器利用声波介质对检测物体进行非接触式无磨损的检测。（三）分类6.超声波传感器传感器（2）特点超声波传感器可检测透明或有色物体、金属或非金属物体、固体、液体、粉状物质等。（三）分类6.超声波传感器传感器（3）优势①具有高灵敏度和穿透力，易于从外部检测深层物体；（三）分类6.超声波传感器传感器（3）优势②能够在夜间和黑暗环境中稳定可靠地进行检测，不受光的影响；（三）分类6.超声波传感器传感器（3）优势③测量精度较高；（三）分类6.超声波传感器传感器（3）优势④物体颜色或透明度对测量没有影响；（三）分类6.超声波传感器传感器（3）优势⑤灰尘、污垢或高湿环境对于超声波传感器的测量没有影响。（三）连接传感器传感器的输出方式不同，电路连接也有差异，但输出方式相同的传感器的电路连接方式相同。（三）连接传感器电感式传感器、电容式传感器、光电传感器、光纤传感器均为直流三线式传感器，磁性传感器为直流两线式传感器。BN（1）BK（4）BU（3）+24VDCPLC输入0VBNBUPLC输入0V（a）直线三线式传感器电路连接示意图（b）直线两线式传感器电路