（第二節(jié)）2.1傳感器概述

（一）基本概念

定義：傳感器是一種將被檢測(cè)信息的物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)而輸出的功能器件，傳感信息的取得是測(cè)試系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。

組成：傳感器由敏感元件、傳感元件和基本轉(zhuǎn)換電路組成。第二節(jié)工程機(jī)械傳感器敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路輔助電源輸出電量被測(cè)非電量分類：按工作原理分有電阻式、電容式、電感式、壓電式、光電式、磁電式傳感器等；按用途分有溫度、壓力、轉(zhuǎn)速傳感器等

特性：有靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性．1）靜態(tài)特性：靈敏度、分辨力、測(cè)量范圍和量程、誤差特性；2）動(dòng)態(tài)特性：傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)。

線性度重復(fù)性遲滯性（二）傳感器的性能要求

傳感器的性能指標(biāo)包括精度、響應(yīng)特性、可靠性、耐久性、結(jié)構(gòu)是否緊湊、適應(yīng)性、輸出電平和制造成本等?，F(xiàn)代工程機(jī)械電子控制系統(tǒng)對(duì)傳感器的性能要求有以下幾點(diǎn)：1.較好的環(huán)境適應(yīng)性2.要有較高的可靠性3.再現(xiàn)性好4.具有批量生產(chǎn)和通用性5.傳感器數(shù)量不受限制6.其它要求

（三）傳感器的未來發(fā)展

現(xiàn)代工程機(jī)械電子化趨勢(shì)推動(dòng)了傳感器技術(shù)的發(fā)展，未來的車用傳感器技術(shù)總的發(fā)展趨勢(shì)是多功能化、集成化、智能化。多功能化是指一個(gè)傳感器能檢測(cè)兩個(gè)或兩個(gè)以上的特性參數(shù)。集成化是利用IC制造技術(shù)和精細(xì)化加工技術(shù)制作IC式傳感器。智能化是指?jìng)鞲衅髋c大規(guī)模集成電路結(jié)合，帶有MPU，具有智能作用，包括采用總線接口輸出，具有線性、溫度補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)。2.2變阻式傳感器將被檢測(cè)的物理量如溫度、壓力、液位深度等轉(zhuǎn)化為自身電阻的變化而輸出的一種傳感器。變阻式傳感器在工作時(shí)沒有能量輸出，僅隨著輸入被測(cè)參數(shù)的變化而改變傳感器的電阻值，因此必須外加電源才能有能量輸出。T（℃）（一）熱電阻式溫度傳感器熱電阻是利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化這一特性來測(cè)量溫度的，純金屬具有正的溫度系數(shù)，常用的有銅、鉑、鐵和鎳等熱電阻材料，其優(yōu)點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大，測(cè)量靈敏度高。T（℃）（二）熱敏電阻式溫度傳感器分為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、臨界負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）、正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）。PTCNTC溫度傳感器輸出特性及應(yīng)用電路T（℃）（三）壓壓力傳感感器基本概念念壓力是垂垂直而均均勻地作作用在單單位面積積上的力力。P==ρρgh分類：發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)進(jìn)氣、機(jī)機(jī)油壓力力，液壓壓系統(tǒng)壓壓力應(yīng)用：常常用于對(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)進(jìn)氣（（負(fù)壓））、機(jī)油油壓力進(jìn)進(jìn)行檢測(cè)測(cè)和報(bào)警警機(jī)油壓力力傳感器器輸出特特性及應(yīng)應(yīng)用電路路R（Ω））P（Bar）R（Ω））T（℃））P（Bar）（四）燃燃油液位位傳感器器常用于對(duì)對(duì)燃油和和液壓油油液位進(jìn)進(jìn)行檢測(cè)測(cè)，有開開關(guān)量、、模擬量量輸出的的浮子和筒筒式三種種規(guī)格，，而筒式式液位傳傳感器則則根據(jù)其其長(zhǎng)度不不同電阻阻也有所不同同。其被被測(cè)參數(shù)數(shù)與電阻阻的函數(shù)數(shù)關(guān)系及及外形結(jié)結(jié)構(gòu)圖見見下圖所所示：H（%））（五）行行駛操作作手柄將手柄的的轉(zhuǎn)角物物理量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為電電阻的變變化，在工程程機(jī)械控控制系統(tǒng)統(tǒng)中，常常用于行行走速度度或轉(zhuǎn)向向角度等等參數(shù)的的給定。。H（%））輸出特性性H（%））2.3電電磁式式傳感器器是根據(jù)電電磁感應(yīng)應(yīng)原理將將磁信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)化成成為電信信號(hào)輸出出制造的的磁電式式的傳感感器。（一）電電磁式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感感器轉(zhuǎn)速的基基本概念念在工程機(jī)機(jī)械上，，轉(zhuǎn)速用用以表示示發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲柄、、車輪或或液壓馬馬達(dá)主軸軸在單位位時(shí)間所所旋轉(zhuǎn)的的圈數(shù)，，單位為為轉(zhuǎn)/分分（R/min）。其其計(jì)算公公式式中，n為轉(zhuǎn)速速，f為為脈沖頻頻率，Z為飛輪輪齒數(shù)。。T（℃））R（Ω））T（℃））H（%））轉(zhuǎn)速傳感感器的結(jié)結(jié)構(gòu)與工工作原理理1-測(cè)量量齒輪2-軟軟鐵3-線圈圈4-外殼5-永永磁鐵6-填填料7-插座座電磁轉(zhuǎn)速速傳感器器的特點(diǎn)點(diǎn)及輸出出特性（二）電電磁式接接近開關(guān)關(guān)接近開關(guān)關(guān)的基本本結(jié)構(gòu)及及特點(diǎn)特點(diǎn)是動(dòng)動(dòng)作可靠靠，性能能穩(wěn)定，，頻率響響應(yīng)快，，應(yīng)用壽壽命長(zhǎng)。R（Ω））T（℃））接近開關(guān)關(guān)的類型型及應(yīng)用用主要用于于對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)部件的的位置檢檢測(cè)和限限位保護(hù)護(hù)、計(jì)數(shù)數(shù)、定位位控制和和自動(dòng)保保護(hù)環(huán)節(jié)節(jié)。直流流三線式式接近開開關(guān)的輸輸出型有有NPN和PNP兩種種R（Ω））T（℃））2.4霍霍爾爾式傳感感器霍爾效應(yīng)應(yīng)原理霍爾式傳傳感器是是一種應(yīng)應(yīng)用比較較廣泛的的半導(dǎo)體體磁電傳傳感器，，其工作作原理是是基于霍霍爾效應(yīng)應(yīng)。式中K為為霍爾系系數(shù)，I為薄片片中通過過的電流流，B為為外加磁磁場(chǎng)(洛洛倫慈力力Lorrentz)的磁感感應(yīng)強(qiáng)度度，d是是薄片的的厚度。。T（℃））T（℃））（一）霍霍爾轉(zhuǎn)速速傳感器器R（Ω））T（℃））H（%））R（Ω））結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)耐高溫，，可靠性性高，其其輸出電電壓不受受轉(zhuǎn)速高高低影響響，抗干干擾能力力強(qiáng)，價(jià)價(jià)格昂貴貴。安裝在車車輪上的的轉(zhuǎn)速傳傳感器安安裝裝在液壓壓馬達(dá)上上的轉(zhuǎn)速速傳感器器R（Ω））T（℃））H（%））R（Ω））輸出特性性HDD1,HDD2系列霍霍爾式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速傳感感器工作電壓壓范圍8~32VDC，負(fù)載能力力500mA（24V/25°）），響應(yīng)頻率率2Hz...6kHz。。（二）傾傾角傳感感器將水平傾傾角轉(zhuǎn)化化為電信信號(hào)而輸輸出的傳傳感器，，輸出方方式有模模擬量和和總線輸輸出兩種種。應(yīng)用與壓壓路機(jī)防防傾翻、、防滑控控制和泵泵車防傾傾翻控制制。1.測(cè)量范圍圍±30°2.4~20mA電電流輸出出3.CAN總總線接口口（可選選）4.IP675.雙雙軸輸出出（三）壓壓力傳感感器DSR500/20霍霍爾式壓壓力傳感感器，應(yīng)應(yīng)用于電電子壓力力檢測(cè)、、診斷和和限制保保護(hù)。1.測(cè)量范圍圍0~500Bar2.過過載壓力力900Bar3.工工作電壓壓9~32V4.輸輸出電壓壓1~5V5.負(fù)負(fù)載電阻阻>2KΩ6.防防護(hù)等級(jí)級(jí)IP67壓力傳感感器