第二節(jié) 傳感器的工作原理

一、一般組成

傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件（傳感元件）、變換電路（信號調(diào)制與轉(zhuǎn)換電路）和輔助電路四部分組成，其結構原理如圖1-2所示。

（一）敏感元件

敏感元件能直接感受被測量，并按規(guī)律轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關系的其他量的元件。敏感元件直接感受被測量，并輸出與被測量有確定關系的物理量信號。

（二）轉(zhuǎn)換元件

轉(zhuǎn)換元件又稱傳感元件或變換器，是一種能將敏感元件感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換成電量的器件。轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉(zhuǎn)換為電信號。

（三）信號調(diào)制與轉(zhuǎn)換電路

信號調(diào)制與轉(zhuǎn)換電路是能把傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號的電路。常用的電路有電橋、放大器、變阻器、振蕩器等。轉(zhuǎn)換電路負責對轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號進行放大調(diào)制。

（四）輔助電路

輔助電路通常包括輔助電源等。轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路一般還需要輔助電源供電。

二、工作原理

首先以“彈性軸受扭力矩的傳感器”為例進行說明，如圖1-3所示，其傳感器的工作原理是，當彈性軸受扭力矩時，應變橋檢測得到的mV級的應變信號通過儀表放大器放大成1.5±1V的強信號，再通過“電壓/頻率（V/F）轉(zhuǎn)換器”轉(zhuǎn)換成頻率信號，通過信號環(huán)形變壓器從旋轉(zhuǎn)的一次繞組傳遞至靜止的二次繞組，再經(jīng)過外殼上的信號處理電路濾波、整形，即可得到與彈性軸受的扭矩成正比的頻率信號，既可提供給專用二次儀表或頻率計顯示，也可直接送計算機處理。

可見，傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將接收到的信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成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。