传感器在工业的应用(传感器在工业领域的作用)

海潮机械 2022-12-30 06:42 编辑:admin 123阅读

1. 传感器在工业领域的作用

1、传感器与环境保护

目前,环球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境,这一现状已引起了世界各国的重视。为保护环境,利用传感器制成的各种环境监测仪器 正在发挥着积极的作用。环境检测是比较贴近人们日常生活的,这个也是气体传感器比较多的一个应用领域,比如空气中一些有毒有害的气体会严重威胁人们身体健康,一氧化碳、二氧化硫、甲醛、PM2.5等气体,这个时候就需要相应的气体传感器对环境空气质量进行监测。

温度传感器:温度传感器应用比较传统的是空调中的应用,它感 受室内的温度然后将温度信息传送到电子控制板,然后电子控制板将根据温度传感器的信息对空调的运行进行调节。如果温度传感器坏掉,那么空调对温度的调节...

2.

力学传感器:力学信号的测量、记录和描绘在现今科研和工业生产领域有极为广泛的应用。对于力学信号的采集过程一般都要经过传感器...

3.

光电传感器:光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。

2. 传感器技术的地位和作用

传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类

新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

3. 传感器在制造业中重要作用

传感器是将电量或非电量转换为可测量的电量的检测装置,是由敏感元件和转换元件组成的。

传感器用于日常物品中,例如触敏电梯按钮(触觉传感器)和通过触摸基座变暗或变亮的灯,此外还有许多大多数人从未意识到的应用。随着微机械和易于使用的微控制器平台的发展,传感器的应用已经超越了传统的温度、压力或流量测量领域,例如[1]MARG传感器。此外,电位计和力传感电阻等模拟传感器仍被广泛使用。它被应用于包括制造业和机械、飞机和航空航天、汽车、医药、机器人和我们日常生活中的许多其他方面。

4. 传感器在工业领域的作用是什么

汽车上有几个传感器,作用也不同:下面分别阐述一下:

1、里程表传感器

在差速器或者半轴上面的传感器,来感觉转动的圈数,一般用霍尔,光电两个方式来检测信号,其目的利用里程表记数可有效的分析判断汽车的行驶速度和里程,因为半轴和车轮的角速度相等,已知轮胎的半径,直接通过里程参数来计算。

在传动轴上设计两个轴承,大大减轻了运行中的力距,减少了摩擦力,增强了使用寿命;由原来的动态检测信号改为齿轮运转式检测信号;由原来直插式垂直变速箱改为倒角式接口变速箱。里程表传感器插头一般是在变速箱上,有的打开发动机盖可以看到,有的要在地沟操作。

2、机油压力传感器

一般情况,通过机油压力传感器来检测汽车的机油向内的机油还有多少,并将检测到的信号转换成我们可以理解的信号,提醒还有多少机油,或者还可以走多远,甚至是提醒汽车需要加机油了。

3、水温传感器

电控单元根据这一变化测得发动机冷却水的温度,作为燃油喷射和点火正时的修正号。就是我们可以通过发动机水温的温度了解汽车运行的状态,停止或者运动,或者运动的时间有多长等。

4、空气流量传感器

它的作用是检测发动机进气量的大小,并将进气量信息转换成电信号输出,并传送到ECU。

5、ABS传感器

ABS工作就是保证动活塞和动碟不卡死,保证它们处于滑动摩擦和静摩擦的边缘。大多由电感传感器来监控车速,abs传感器通过与随车轮同步转动的齿圈作用, 输出一组准正弦交流电信号,其频率和振幅与轮速有关,该输出信号传往ABS电控单元(ECU),实现对轮速的实时监控。

6、安全气囊传感器

也称碰撞传感器,按照用途的不同,分为触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。触发碰撞式用于检测碰撞时的加速度变化,并将碰撞信号传给气囊电脑,作为气囊电脑的触发信号;防护碰撞式它与触发碰撞式串联,用于防止气囊误爆。

7、气体浓度传感器

主要用于检测车体内气体和废气排放。其中,最主要的是氧传感器,它检测汽车尾气中的氧含量,根据排气中的氧浓度测定空燃比,向微机控装置发出反馈信号,以控空燃比收敛于理论值。当空燃比变高,废气中的氧浓度增加时,氧传感器的输出电压减小;

当空燃比变低,废气中的氧浓度降低时,输出电压增大。电子控单元识别这一突变信号,对喷油量进行修正,从而相应地调节空燃比,使其在理想空燃比附近变动。

8、位置和转速传感器

主要用于检测发动机曲轴转角、发动机转速、节气门的开度、车速检测,汽车加速度检测、汽车减速检测等,为点火时刻和喷油时刻提供参考点信号,同时,提供发动机转速信号。汽车使用的位置和转速传感器主要有交流发电机式、磁阻式、霍尔效应式、簧片开关式、光学式、半导体磁性晶体管式。

9、速度传感器

速度传感器是电动汽车较为重要的传感器,也是应用较多的传感器。就其定义而言,速度传感器主要是用来测量速度的传感器,分为转速传感器、车速传感器、车轮转速传感器等。

转速传感器主要用于电动汽车电动机旋转速度的检测。车速传感器用来测量电动汽车行驶速度。

传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成,敏感元件直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量信号;转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调;转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。

5. 传感器在工业领域的作用有哪些

信息化的21世纪,离开不了传感器,传感器的应用领域非常的广泛,电子计算机、生产自动化、现代信息、军事、交通、化学、环保、能源、海洋开发、遥感、宇航等等。

1、传感器与环境保护

目前,环球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境,这一现状已引起了世界各国的重视。为保护环境,利用传感器制成的各种环境监测仪器 正在发挥着积极的作用。环境检测是比较贴近人们日常生活的,这个也是气体传感器比较多的一个应用领域,比如空气中一些有毒有害的气体会严重威胁人们身体健康,一氧化碳、二氧化硫、甲醛、PM2.5等气体,这个时候就需要相应的气体传感器对环境空气质量进行监测。

2、汽车与传感器

目前,传感器在汽车上的应用及燃料余量等有关参数的测量。已不只局限于对行驶速度、行驶距离、发动机旋转速度以由于汽车交通事故的不断增多和汽车对环境的危害,传感器在一些新的设施。如汽车安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防抱死装置、电子变速控制装置、排气循环装置、电子燃料喷射装置及汽车"黑匣子"等都得到了实际应用。可以预测,随着汽车电于技术和汽车安全技术的发展,传感器在汽车领域的应用将会更为广泛。

3、传感器与家用电器

现代家用电器中普遍应用着传感器。传感器在电子炉灶、自动电饭锅、吸尘器、空调 器、电子热水器、热风取暖器、风干器、报警器、电熨斗、电风扇、游戏机、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照像机、电冰箱、彩色电视机、录像机、录音机、收音机、电唱机及家庭影院等方面得到了广泛的应用。

随着人们生活水平的不断提高,对提高家用电器产品的功能及自动化程度的要求极为强烈。为满足这些要求,首先要使用能检测模拟量的高精度传感器,以获取正确的控制信息,再由微型计算机进行控制,使家用电器的使用更加方便、安全、可靠,并减少能源消耗,为更多的家庭创造一个舒适的生活环境。目前,家庭自动化的蓝图正在设计之中,未来的家庭将由做为中央控制装置的微型计算机,通过各种传感器代替人监视家庭的各种状态,并通过控制设备进行着各种控制。家庭自动化的主要内容包括:安全监视与报警、空调及照明控制、耗能控制、太阳光自动跟踪、家务劳动自动化及人身健康管理等。家庭自动化的实现,可使人们有更多的时间用于学习、教育或休息娱乐。

4、传感器在机器人上的应用

目前,在劳动强度大或危险作业的场所,已逐步使用机器人取代人的工作。'一些高速度、高精度的工作,由机器人来承担也是非常合适的。但这些机器人多数是用来进行加工、组装、检验等工作,屑于生产用的自动机械式的单能机器人。在这些机器人身上仅采用了检测臂的位置和角度的传感器。要使机器人和人的功能更为接近,以便从事更上等的工作,要求机器人能有判断能力,这就要给机器人安装物体检口传感器,特别是视觉传感器和触觉传感器,使机器人通过视觉对物体进行识别和检测,通过触觉对物体产生压觉、力觉、滑动感觉和重量感觉。这类机器人被称为智能机器人,它不仅可以从事特殊的作业,而且一般的生产、事务和家务,全部可由智能机器人去处理。 

5、传感器在医疗及人体医学上的应用

随着医用电子学的发展,仅凭医生的经验和感觉进行诊断的时代将会结束。现在,应用医用传感器可以对人体的表面和内部温度、血压及腔内压力、血液及呼吸流量、肿瘤、血液的分析、脉波及心音、心脑电波等进行高难碗度的诊断。显然,传感器对促进技术的高度发展起着非常重要的作用。

为增进国内人民的健废水平,我国医疗制度的改革,将把医疗服务对象扩大到全民。以往的医疗工作仅局限于以为中心,今后,医疗工作将在的早期诊断、早期、远距离诊断及人工器官的研制等广泛的范围内发挥作用,而传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。

6、传感器在工业上的应用

在工业领域,深圳三达特代理的英国DDS气体传感器主要应用在石化工业中,一些氧气传感器、硫化氢传感器、一氧化碳传感器等都能用在检测各种有害气体应用中。另外,可用来检测半导体和微电子工业的有机溶剂和磷烷等剧毒气体;电力工业方面,氢气传感器能够检测电力变压器油变质过程中产生的氢气;而在食品行业,气体传感器也可以检测肉类等易腐败食物的新鲜度;在果蔬保鲜应用中,气体传感器检测保鲜库中的氧气、乙烯、二氧化碳的浓度仪以保证水果的新鲜安全;在汽车和窑炉工业检测废气中氧气,公路交通检测驾驶员呼气中乙醇气浓度等方面,也有着广泛的需求。

目前,传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究的各个领域,遍布环境保护、交通运输、家庭生活、宇宙开发等许多方面。传感器是把非电学物理量(如速度、位移、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电阻、电容等)的一种组件,通常把传感器定义为“对应于特定被测物理量提供有效电信号输出的器件”。例如,光电传感器利用光敏电阻把光信号转换成电信号;热电传感器利用热敏电阻将热信号转换为电信号;电容式传感器可以把角度、浓度、压力、位移等非电学信号转换成电信号;力电传感器利用敏感元件把速度、加速度等力学信号转化成电流、电压等电学信号。

7、气体传感器在民用方面的检测应用

在民用方面,气体传感器的应用主要体现在厨房检测天然气、液化石油气和城市煤气等民用燃气的泄漏,检测微波炉中食物烹调时产生的气体从而自动控制微波炉烹调食物。

6. 传感器在工业发展中的重要性

传感器的发展,最早是来自工业自动化的推动。

出于提高效率的目的,工业生产开始由中央控制室控制各个生产节点上的参量,包括流量、物位、温度和压力四大参数,催生了传感器的发展。这个趋势从上世纪70年代开始,到现在也是传感器应用最多的一种形式。

清华大学精密仪器系教授董永贵告诉财新记者,在传感器这一概念“出现”之前,早期的测量仪器中其实就有传感器,只不过是以整套仪器中一个部件的形式出现。所以,中国在1980年以前,介绍传感器的教科书叫做“非电量的电测量”。

传感器概念的出现其实是测量仪器逐步走向模块化的结果。此后,传感器从整套仪器系统中独立出来,单独作为一个功能器件进行研究、生产、销售。

7. 工业中的传感器有哪些

传感器的特点包括微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。

微型化是建立在微电子机械系统技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

8. 传感器在工业领域的应用

传感器传感器在环境保护中的应用如下:

一、工业环境监测传感器。工业环境监测传感器包括工作现场的室内外环境监测,根据工作现场的不同环境,室内监测有机蒸汽、可燃气体和其他易燃、易爆或有毒有害气体;室外监测主要监测挥发性有机化合物浓度,特别是氨、苯、甲苯和其他污染物。

二、民用环境监测传感器。民用环境监测传感器主要用于室内外住宅建筑或普通商业场所,如商场、车站、机场、学校和道路。随着近年来对呼吸健康的关注,这一领域发展迅速。例如,PM2.5、甲醛、TVOC和其他相关传感器。

三、民用环境监测传感器中必不可少的是PM2.5传感器,尤其在雾霾严重的城市中,PM2.5颗粒物浓度监测更为重要,勒夫迈LD09激光PM2.5颗粒物传感器

9. 传感器在工业领域的作用是

1.温度的测量和控制:工业上可用作温度的测量与控制,也用于汽车某部位的温度检测与调节,还大量用于民用设备,如控制瞬间开水器的水温、空调器与冷库的温度,利用本身加热作气体分析和风速机等方面

2.用作加热元件:作为加热元件应用的有暖风器、电烙铁、烘衣柜、空调等

3.加热或过热保护。加热器、马达、变压器、大功率晶体管等电器

PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面。