傳感器的工作原理及特點介紹
發布時間：2015-07-17
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生活中，我們無時無刻都在和傳感器打交道，傳感器生活在我們周圍的方方面面，我們無時無刻都在和他接觸，可能有些人對傳感器的認知還沒那么深，這里就闡述一下傳感器的工作原理。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化，它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代，而且還可能建立新型工業，從而成為21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統（MEMS）技術基礎上的，已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器。
傳感器工作原理，1、直放式(開環)電流傳感器(CS系列)當原邊電流IP流過一根長導線時，在導線周圍將產生一磁場，這一磁場的大小與流過導線的電流成正比，產生的磁場聚集在磁環內，通過磁環氣隙中霍爾元件進行測量并放大輸出，其輸出電壓VS精確的反映原邊電流IP。一般的額定輸出標定為4V。2、交流電流傳感器(A-CS系列)交流電流傳感器主要測量交流信號燈電流。是將霍爾感應出的交流信號經過AC-DC及其他轉換，變為0～4V、0～20mA(或4～20mA)的標準直流信號輸出供各種系統使用。3、電壓(閉環)傳感器(VSM系列)電壓傳感器的工作原理與閉環式電流傳感器相似，也是以磁平衡方式工作的。原邊電壓VP通過限流電阻Ri產生電流，流過原邊線圈產生磁場，聚集在磁環內，通過磁環氣隙中霍爾元件輸出信號控制的補償電流IS流過副邊線圈產生的磁場進行補償，其補償電流IS精確的反映原邊電壓VP。4、磁平衡式(閉環)電流傳感器(CSM系列)磁平衡式電流傳感器也稱補償式傳感器，即原邊電流Ip在聚磁環處所產生的磁場通過一個次級線圈電流所產生的磁場進行補償，其補償電流Is精確的反映原邊電流Ip，從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態。具體工作過程為：當主回路有一電流通過時，在導線上產生的磁場被磁環聚集并感應到霍爾器件上，所產生的信號輸出用于驅動功率管并使其導通，從而獲得一個補償電流Is。這一電流再通過多匝繞組產生磁場，該磁場與被測電流產生的磁場正好相反，因而補償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小。當與Ip與匝數相乘所產生的磁場相等時，Is不再增加，這時的霍爾器件起到指示零磁通的作用，此時可以通過Is來測試Ip。當Ip變化時，平衡受到破壞，霍爾器件有信號輸出，即重復上述過程重新達到平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出。經功率放大后，立即就有相應的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進行補償。從磁場失衡到再次平衡，所需的時間理論上不到1μs，這是一個動態平衡的過程。因此，從宏觀上看，次級的補償電流安匝數在任何時間都與初級被測電流的安匝數相等。
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