所属分类： 基本物理概念 生物化学

感应器，也叫传感器。是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“感应器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“感应器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“感应器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。感应器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。

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• 1 原理结构
• 2 工作过程
• 3 系统分类
• 4 发展过程
• 5 相关词条
• 6 参考资料

 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩感应器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在感应器的外壳上固定着：

（1）激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路

感应器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类：有源的和无源的。有源感应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。

无源感应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，感应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，送入感应器系统加以评测或标示。

向感应器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平，既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之感应器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。

倾角感应器
倾角感应器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角感应器。

加速度感应器(线和角加速度)
分低频高精度力平衡伺服型、低频低成本热对流型和中高频电容式加速度位移感应器。总频响范围从DC至3000Hz。应用领域包括汽车运动控制、汽车测试、家电、游戏产品、办公自动化、GPS、PDA、手机、震动检测、建筑仪器以及实验设备等。

红外温度感应器
广泛应用于家用电器(微波炉、空调、油烟机、吹风机、烤面包机、电磁炉、炒锅、暖风机等)、医用/家用体温计、办公自动化、便携式非接触红外温度感应器、工业现场温度测量仪器以及电力自动化等。不仅能提供感应器、模块或完整的测温仪器，还能根据用户需要提供包括光学透镜、ASIC、算法等一揽子解决方案。

感应器的应用感应器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。

① 专用设备
专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。目前医疗领域是感应器销售量巨大、利润可观的新兴市场，该领域要求感应器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。

② 工业自动化
工业领域应用的感应器，如工艺控制、工业机械以及传统的；各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的；测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的，以及传统的接近/定位感应器发展迅速。

③ 通信电子产品
手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给感应器市场带来机遇与挑战，彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了感应器在该领域的应用比例。此外，应用于集团电话和无绳电话的超声波感应器、用于磁存储介质的磁场感应器等都将出现强势增长。

⑤ 汽车工业
现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力感应器的数量和水平，目前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只感应器，而豪华轿车上的感应器数量可多达二百余只，种类通常达30余种，多则达百种。

自动控制系统能够按照人的设计，在人不参与的情况下完成一定的任务。其关键就在于反馈的引入，反馈实际上是把系统的输出或者状态，加到系统的输入端与系统的输入共同作用于系统。系统的输出状态实际上是各种物理量，他们有的是电压，有的是流量、速度等。这些量往往与系统的输入量性质不同，并且取值的范围也不一样。所以不能与输入直接合并使用，需要测量并转化。感应器正是起这个作用，它就像是控制系统的眼睛和皮肤，感知控制系统中的各种变化，配合系统的其他部分共同完成控制任务。

人类为了从外界获得信息，必须借助于感觉器官。但是人的感觉器官并不是万能的，要想获得更为丰富的信息，进一步研究自然现象和制造劳动工具，人的感官显得很是不够了。作为一种代替人的感官的工具，感应器的历史比近代科学的出现还要古老。天平作为测重的工具在古埃及就开始使用了，一直沿用到现在。利用液体膨胀特性的温度测量在十六世纪就已经出现。以电学的基本原理为基础的感应器是在近代电磁学发展的基础上产生的，但是随着真空管和半导体等有源元件的可靠性的提高，这种类型的感应器得到了飞速发展，现在谈到感应器大都指有电信号输出的装置。

感应器可以被用来测量各种物理量。根据测量的物理量不同，感应器可以分成温度感应器、流量感应器、压力感应器等很多种类。但是所有感应器工作原理都是基于各种物理定律，如果出现了新的现象或在特定物质中，在某方面出现了奇异的效应，就可以利用这些现象和效应来研制感应器。经常被用来制作感应器的物理现象和效应有霍尔效应、多普勒效应、压阻效应、应变效应等。但是并不是所有研制出来的感应器都能够使用，因为感应器要满足可靠性的要求，为了从感应器的输出信号中得到被测量的原始信息，如果感应器不稳定，那么对同样的输入信号，其输出信号就不一样，则感应器会给出错误的输出信号，使感应器的作用失灵。就像人的鼻子当对环境适应了后，对于气味的感觉就会失去灵敏度一样。

感应器就像自动控制系统的眼睛、鼻子、耳朵一样，对于一个控制系统的性能起着重要作用。可靠、灵敏的感应器是自动控制系统工作的前提。就像双目失明的盲人是不可能很准确地拿到所要拿的东西一样，如果控制系统的感应器部分不能正常工作时，自动控制系统也就没有办法代替人来完成工作了。

感应器	信号发生器	充电器	轨道电路	加法器	鉴频器	谐振器
镇压器	运算放大器	电位器	高频电路	电路图	光电管	显示管
同步器	时序逻辑电路	分频器	电路交换	比较器	连接器	显像管
变换器	组合逻辑电路	振荡器	分频电路	蜂鸣器	调频器	投影管

[1] 电子产品世界 http://zhidao.eepw.com.cn/ask/question/item/558
[2] 华东仪器网 http://www.any17.com/newscenter/new/cgq/200609021041374.html

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