传感器原理及应用自考真题试卷

温度传感器原理及应用

温度传感器原理及应用，温度传感器的应用非常广泛，它具有一定的转换能量的作用，在各行各业其实都能看到温度传感器的身影，下面为大家分享温度传感器原理及应用。

温度传感器工作原理：

作为传感器无非是把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。对于转换形式来说有两类：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源。无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能，传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。

其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。 对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示，这样传感器的工作就结束了。

温度传感器应用：

在科技发展日新月异的今天，电子温度传感器由于其对于安全保障的重要作用，已经被广泛应用于如生物制药、无菌室、洁净厂房、电信、银行、图书馆、档案馆、文物馆、智能楼宇等各行各业需要温度监测的场所和领域。而最为广泛的边是计算机机房，下面就以计算机机房为例讲解电子温度传感器在机房中的`应用

担当信息处理与交换重任的机房是整个信息网络工程的数据传输中心、数据处理中心和数据交换中心。为保证机房设备正常运行及工作人员有一个良好的工作环境，对机房温湿度的监测是必不可少的，合理正常的温湿度环境是机房设备正常运行的重要保障。

随着计算机技术的不断发展和计算机系统的广泛使用，机房环境必须满足计算机设备对温度、湿度等技术要求。

机房的温度和湿度作为计算机设备正常运行的必要条件，我们必须在机房的合理位置安装温度传感器，以实现对温度、湿度进行24小时实时监测，并能在中控室的监测主机上实时显示各个位置的温度测量值。

进气温度传感器坏了怎么检测

1、检测电阻： 如果进气温度传感器本身或其线路故障，将导致发动机启动困难、怠速不稳、废气污染物排放量增加，进气温度传感器的电阻检测方法及要求与冷却液温度传感器基本相同。

单件检查时，将点火开关置于OFF位置，拆下进气温度传感器导线连接器，并将传感器拆下。

用电热吹风、或热水加热进气温度传感器，并用万用表电阻档，测量在不同温度下两端子间的电阻值。

将测得的电阻值与标准数值进行比较，如果与标准值不符，则应更换进气温度传感器。安装进气温度传感器，用10Nm左右的力矩拧紧传感器。检查结构与水温传感器相似的进气温度传感器时，可采用检查水温传感器的方法。

在正常情况下，温度为20度C时，阻值约为2-3千欧姆；80度C时，阻值约为O。4-0.7千欧姆。如果测量结果不符合规定要求，则应更换传感器，安装于空气流量传感器内的进气温度传感器损坏时，应更换空气流量传感器。

2、检测电压：

（1）检测电源电压：拆下进气温度传感器线束插头，打开点火开关，测量进气温度传感器的电源电压，应为5V。

（2）测量输入：信号电压。将点火开关置于ON位置，用万用表的电压挡测量图中ECU的THA与E2间的电压，该电压值应在0.5~3.4V（20度C）范围内。若不在规定范围内，则应进一步检查进气温度传感器连接线路是否接触不良或存在断路、短路故障。

（3）检查进气温度传感器连接线束电阻。用数字式万用表的电阻挡测量传感器插头与ECU插接器端子间电阻，即传感器信号端、地线端分别与对应的ECU的两端子电阻。如果不导通或电阻值大于1Ω，说明传感器连接线路或插头接触不良，应进一步检查。

红外温度传感器原理

红外温度传感器，在自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在，就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。

温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。

红外线：

红外线是一种人眼看不见的光线，但事实上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度，就会有红外线向周围辐射。红外线是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。它的波长范围大致在0.75~100μm的频谱范围之内。

红外辐射：

红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。研究发现，太阳光谱的各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的，而且zui大的热效应出现在红外辐射的频率范围之内，因此人们又将红外辐射称为热辐射或者热射线。

传感原理：

热传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度升高，进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的，当器件接收辐射后，引起一非电量的物理变化，也可通过适当变化变为电量后进行测量。

红外温度传感器应用

非接触式温度测量

红外辐射探测

移动物体温度测量

连续温度控制

热预警系统

气温控制

医疗器械

长距离测量

红外温度传感器在智能空调上的应用

舒适的生活环境是我们大家共同追求的，随着电子技术的发展，科技已经改变了我们周围的生活，科技化智能化的家居生活将成为可能。空调作为重要的家电产品，其创新发展技术也在不断进步，新型的智能空调运用多种传感器技术以及新型科技技术，实现了空调健康舒适、节能环保的智能化目标。

红外温度传感器在智能空调上的应用

传统的空调出风量和出风的位置是固定不变的，人们在房间的时候，空调的出风大小是不会改变的，这样只能固定的出风，不仅满足不了人们的需求，而且浪费电量，新型的智能传感器安装了利用红外传感器设计的动感仪，红外温度传感器感应人体活动量，按需分配风量。

让不同的人各有舒适，空调上的动感仪可以对室内空间进行5区域的划分，并实时监控5个区域，并在140度的大范围实时监测和敏锐感知人体活动量并进行分区差异化按需送风，以此适应不同家庭成员的个性化使用需求，进而提高空调房间的整体舒适性。

智能空调的动感仪由三组不同角度的红外温度感应器构成，每组动感仪有2个感应头，共有6个感应头对出风口进行智能调节风量及风向，自动识别人体位置和活动量，不断更新采集数据，智能分析数据，根据不同的人体活动量进行差异化送风，让不同活动量的人都感觉舒适，并且减少了达到人感所需温度的时间。

4.螺线管   变隙式

6.两导体的接触电势  单一导体的温差电势

7.电容  电源  可以

8.光电阴极、电子倍增系统、阳极

压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。 -摘自JJG860-2015压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。1、压电压力传感器原理：主要基于压电效应。压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英|二氧化硅是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失。高温就是所谓的居里点。压电效应应用在多晶体上，如压电陶瓷，包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。应用：压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用于发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用非常广泛。压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。2、应变片压力传感器原理：广泛使用的压阻式压力传感器其金属电阻应变片的工作原理是：吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化，俗称为电阻应变效应。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变的基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。金属电阻应变片的内部结构：电阻应变片由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般阻值均为几十欧至几十千欧左右。3、陶瓷压力传感器原理：压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0~70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。应用：陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也有越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。4、蓝宝石压力传感器原理：基于应变电阻特性，采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件，具有无与伦比的计量特性。传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电，并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出。在绝压压力传感器和变送器中，蓝宝石薄片，与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起，起到了弹性元件的作用，将被测压力转换为应变片形变，从而达到压力测量的目的。想了解更多相关信息，可以咨询麦克传感器股份有限公司，谢谢！

传感器原理及应用，1分钟带你了解，看完你就明白了