Was ist ein Sensor?

I. Was ist ein Sensor?

"Ein Gerät oder eine Vorrichtung, das/die eine vorgegebene Messgröße erfasst und sie nach bestimmten Regeln in ein verwertbares Signal umwandelt und in der Regel aus einem Sensor und einem Umwandlungselement besteht." Ein Sensor ist ein Erfassungsgerät, das gemessene Informationen erfasst und die erfassten Informationen in elektrische Signale oder andere erforderliche Formen der Informationsausgabe nach bestimmten Regeln umwandelt, um die Anforderungen der Informationsübertragung, -verarbeitung, -speicherung, -anzeige, -aufzeichnung und -steuerung zu erfüllen. Es ist das wichtigste Bindeglied zur Realisierung der automatischen Erkennung und Steuerung.

II. Klassifizierung von Sensoren Derzeit ist der Sensor häufig verwendete Klassifizierung der folgenden drei Arten.1, nach dem Sensor physikalische Menge Klassifizierung, kann in Weg, Kraft, Geschwindigkeit, Temperatur, Strömung, Gaszusammensetzung und andere Sensoren unterteilt werden.2, nach dem Sensor Arbeitsprinzip Klassifizierung, kann in Widerstand, Kapazität, Induktivität, Spannung, Hall, fotoelektrische, Gitter, Thermoelement und andere Sensoren unterteilt werden.3, nach der Art der Sensor-Ausgangssignal Klassifizierung, Ausgabe kann in Schalt unterteilt werden Menge ("1" und) 0) oder "offen" und "geschlossen") schaltende Sensoren. Digitale Sensoren Ausgabe von Impulsen oder Codes. Klassifizierung der Sensoren 1, nach der gemessenen physikalischen Größe. Zum Beispiel, Kraft, Druck, Weg, Temperatur, Winkel-Sensoren, etc. 2, nach dem Arbeitsprinzip des Sensors, wie Dehnungssensoren, piezoelektrische Sensoren, piezoresistive Sensoren, induktive Sensoren, kapazitive Sensoren, photoelektrische Sensoren, etc. 3, in Übereinstimmung mit der Methode des Sensors, um die Energie zu konvertieren ist unterteilt in: 1) 1) Energieumwandlung) piezoelektrische, Thermoelement, photoelektrische Sensoren, etc.) 2) Energiekontrolle) wie resistive, induktive, Hall-Typ-Sensoren und Thermistoren, lichtempfindliche Widerstände, feuchtigkeitsempfindliche Widerstände, etc. 4, nach dem Arbeitsmechanismus des Sensors ist unterteilt in:) 1) Struktur-Typ) wie induktive, kapazitive Sensoren, etc.) 2) Physikalische Art) piezoelektrische, photoelektrische, verschiedene Halbleiter-Sensoren, etc. 5, nach dem Sensor-Ausgangssignal-Format: (1) analog) Sensor-Ausgang für analoge Spannungsgröße.) 2) digital) Sensor-Ausgang ist eine digitale Größe, und zum Beispiel, Encoder-Sensor. III. Statische Eigenschaften des Sensors Die statischen Eigenschaften des Sensors bedeuten, dass für statische Eingangssignale eine Korrelation zwischen den Ausgangs- und Eingangsgrößen des Sensors besteht. Da in diesem Fall die Eingangs- und Ausgangsgrößen zeitunabhängig sind, können diese Zusammenhänge, d. h. die statischen Eigenschaften des Sensors, durch algebraische Gleichungen ohne Zeitvariable oder durch Kennlinien beschrieben werden, bei denen die Eingangsgrößen die horizontale Achse und die entsprechenden Ausgangsgrößen die vertikale Achse bilden. Die wichtigsten Parameter, die die statischen Eigenschaften eines Sensors charakterisieren, sind Linearität, Empfindlichkeit, Auflösung, Hysterese usw.

IV. DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN VON SENSOREN Dynamische Eigenschaften beziehen sich auf die Eigenschaften des Ausgangs eines Sensors, wenn sich der Eingang ändert. In der Praxis werden die dynamischen Eigenschaften des Sensors oft als Reaktion auf ein bestimmtes Standard-Eingangssignal ausgedrückt. Der Grund dafür ist, dass die Reaktion des Sensors auf das Standardeingangssignal durch Experimente leicht herauszufinden ist, und dass zwischen der Reaktion auf das Standardeingangssignal und der Reaktion auf ein beliebiges Eingangssignal eine bestimmte Beziehung besteht. Da die am häufigsten verwendeten Standard-Eingangssignale Schritt- und Sinussignale sind, werden die dynamischen Eigenschaften des Sensors auch durch die Sprungantwort und den Frequenzgang ausgedrückt. V. Linearität des Sensors In der Regel ist der tatsächliche statische Kennlinienausgang des Sensors eine Kurve und keine Gerade. In der Praxis ist die Anpassung einer geraden Linie oft eine Annäherung an die tatsächlichen Merkmale der Kurve, die Linearität (nichtlinearer Fehler), die den Grad der Annäherung der Leistungsindikatoren darstellt, damit das Instrument eine einheitliche Skalenanzeige hat. Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine angepasste Gerade auszuwählen. Wenn die theoretische Gerade, die die Punkte Nulleingang und Vollausschlag des Ausgangs verbindet, die angepasste Gerade ist, oder die theoretische Gerade mit der kleinsten Summe der Quadrate der Abweichungen von jedem Punkt der Kennlinie die angepasste Gerade ist, wird die angepasste Gerade als Methode der kleinsten Quadrate zur Anpassung der Geraden bezeichnet. V. Empfindlichkeit des Sensors Die Empfindlichkeit ist das Verhältnis zwischen der Änderung des Ausgangs y und der Änderung des Eingangs x, wenn sich der Sensor im stationären Betrieb befindet. Dies ist die Steigung der Ausgangs-Eingangs-Kennlinie. Wenn ein linearer Zusammenhang zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Sensors besteht, ist die Empfindlichkeit s konstant. Andernfalls variiert sie in Abhängigkeit vom Eingang. Die Größe der Empfindlichkeit ist das Verhältnis der Größen von Ausgangs- und Eingangsgröße. Wenn sich beispielsweise die Ausgangsspannung eines Wegsensors um 200 mV ändert, wenn sich der Weg um 1 mm ändert, sollte die Empfindlichkeit als 200 mV/mm ausgedrückt werden. Sind die Abmessungen der Ausgangs- und Eingangsgrößen des Sensors gleich, kann die Empfindlichkeit als Multiplikator verstanden werden. Um eine hohe Messgenauigkeit zu erreichen, wird die Empfindlichkeit erhöht. Je höher die Empfindlichkeit ist, desto enger wird jedoch der Messbereich, und die Stabilität nimmt tendenziell ab. VI. Hystereseeigenschaften des Sensors Hystereseeigenschaften des Sensors im Vorwärts- (Eingangsvolumen nimmt zu) und Rückwärtsgang (Eingangsvolumen nimmt ab) zwischen dem Ausgang - ein Grad der Inkonsistenz der Eingangskennlinie, in der Regel ausgedrückt als Prozentsatz der maximalen Differenz MAX und dem vollen Bereich des Ausgangs fs zwischen den beiden Kurven. Die Hysterese wird durch die Absorption von Energie in den internen Komponenten des Sensors verursacht.

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