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傳感器的分類與抗干擾性

  可以用不同的觀點對傳感器進行分類:它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應),它們的用途,它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。

  根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學傳感器二大類:。

  傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現(xiàn)象,離化,極化,熱電,光電,磁電等效應,被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。

  化學傳感器包括那些以化學吸附,電化學反應等現(xiàn)象為因果關系的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。

  有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類,大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎運作的,化學傳感器技術問題較多,例如可靠性問題,規(guī)模生產(chǎn)的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學傳感器的應用將會有巨大增長。

  常見傳感器的應用領域和工作原理列于表1.1。

  按照其電流傳感器 用途,傳感器可分類為:壓力敏和力敏傳感器,位置傳感器,液面?zhèn)鞲衅鳏S能耗傳感器,速度傳感器,熱敏傳感器,加速度傳感器,射線輻射傳感器,振動傳感器,濕敏傳感器,磁敏傳感器,氣敏傳感器,真空度傳感器,生物傳感器等。

  以其輸出信號為標準可將傳感器分為:模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號,數(shù)字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉換),膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換),開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。

  在外界因素的作用下,所有材料都會作出相應的,具有特征性的反應,它們中的那些對外界作用*敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用來制作傳感器的敏感元件,電流傳感器從所應用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類:。

  (1)按照其所用材料的類別分:金屬聚合物陶瓷混合物。

  (2)按材料的物理性質(zhì)分:導體絕緣體半導體磁性材料。

  (3)按材料的晶體結構分:單晶多晶非晶材料。

  與采用新材料緊密相關的傳感器開發(fā)工作,可以歸納為下述三個方向:。

  (1)在已知的材料中探索新的現(xiàn)象,效應和反應,然后使它們能在傳感器技術中得到實際使用。

  (2)探索新的材料,應用那些已知的現(xiàn)象,效應和反應來改進傳感器技術。

  (3)在研究新型材料的基礎上探索新現(xiàn)象,新效應和反應,并在傳感器技術中加以具體實施。

  1,電磁場閉環(huán)霍爾效應電流傳感器,利用了原邊導線的電磁場原理,因此下列因素直接影響傳感器是否受外部電磁場干擾。

  (1)傳感器附近的外部電流大小及電流頻率是否變化。

  (2)外部導線與傳感器的距離,外部導線的電流傳感器形狀,位置和傳感器內(nèi)霍爾電極的位置。

  (3)安裝傳感器所使用的材料有無磁性。

  (4)所使用的電流傳感器是否屏蔽,為了盡量減小外部電磁場的干擾,*好按安裝指南安裝傳感器,2,電磁兼容性電磁兼容性EMC,(Electro-MagneticCompatibility)是研究電氣及電子設備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài),即要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設備都能正常工作而又互不干擾,達到“兼容”狀態(tài)的一門學科[8],空間電磁環(huán)境的惡化越來越容易使電子元器件之間因互不兼容而引發(fā)系統(tǒng)的誤動作,因此電工,電子設備電磁兼容性檢測極有必要,由于實際生產(chǎn),科研及市場推廣的迫切需要,采用已通過電磁兼容性檢測的電流和電壓傳感器已形成共識,并已成為一個強制性標準,ABB公司的所有電流傳感器自1996年1月1日起,均已通過了EMC檢測。

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