如今，传感器已经成为我们生活中不可或缺的一部分。它被用来把一种形式的能量转换成另一种形式的能量。这种能量转换可以是电的、机械的、磁的、热和光学的形式。188bet登入官网它也可以被想象成有两个端口，在那里能量与环境进行交换。本文讨论了什么是传感器，它的特点，类型，应用，影响传感器选择的因素和它的未来。它还研究了理想换能器的构成。
什么是传感器
将一种形188bet登入官网式的能量转换为另一种形式的任何电气/电子/机电设备都称为换能器。一些例子包括扬声器，麦克风，天线，温度计，压力传感器和位置传感器。虽然不是真正意义上的换能器，但led、光电池和普通灯泡也可以作为换能器。
对于任何换能器，效率都是非常重要的。它被定义为期望输出功率与总输入功率之比。从数学上讲，如果我们将P表示为总输入功率，将Q表示为输出功率的要求形式，那么效率E为
如果E%是效率百分比，那么，
然而，重要的是要注意，任何传感器都无法实现100%的效率。能量转换过程总是会带走一些能量。这种损失通常以热的形式表现出来。
图1 -传感器的图形表示
传感器可以分为两类:作为监测系统工作的传感器和通过对系统施加某些条件而工作的执行器。这些被认为是最全面的换能器组。这意味着在任何给定的时刻，换能器要么作为执行器，要么作为传感器。
很少有换能器既是传感器又是执行器，但不能同时起作用。这种换能器被认为是可逆的。例如，扬声器(执行器)可以用来检测扬声器隔膜的运动。加速度计是可逆换能器的另一个例子，它可以用来感知振动，也可以用作振动筛。
换能器特性
下面提到的是传感器额定的一些规格:-
1.动态范围
它被定义为可以被换能器转换的最大和最小幅度信号之间的比率。更大的动态范围意味着更敏感和精确的传感器将。
2.可重复性
换能器在相同输入的刺激下产生相同输出的能力称为可重复性。
3.噪音
所有换能器的输出都有一些随机噪声。与大信号相比，小信号受噪声的影响很大。
4.磁滞
换能器的输出不仅依赖于当前的输入，而且还依赖于以前的输入。
传感器类型及其应用
市场上有各种类型的换能器。一些最流行和常用的换能器是:
- 压电式传感器
- 压力传感器
- 温度传感器
压电换能器
这是一种特殊类型的传感器，其主要功能是将机械压力转换为电能，反之亦然。188bet登入官网
图2 -压电换能器的工作原理
压电换能器的应用
压电换能器的主要应用有
- 它被用于电子鼓垫检测鼓棒的冲击。此外，它还用于一种称为加速肌图的过程，该过程可以检测肌肉运动。
- 众所周知，要确定发动机的负荷，必须计算不同的绝对压力。通过在燃油喷射系统中使用压电换能器作为MAP传感器，这样的计算成为可能。
- 汽车发动机管理系统使用压电传感器作为爆震传感器来确定发动机的爆震。
图3 -压电传感器概览
压力传感器
它是一种特殊类型的传感器，用于将压力转换成电信号。188bet登入官网它们也被称为压力计、压力指示器、压力传感器、压力计和变送器。不同种类的压力传感器包括放大电压传感器、毫伏压力传感器和基于应变片的压力传感器。
图4 -压力传感器
压力传感器的应用
压力传感器的主要应用有:-
- 它们通过将压力转化为电能来测量特定的量，如液体或气体。188bet登入官网
- 它们用于高度传感，泄漏测试，压力传感，深度或液位传感和流量测试。
- 用于减速机下方的发188bet登入官网电，将车辆动力转换为电能。
温度传感器
这是一种电子设备，可以将设备的温度转换成电能、机械能或压力等其他形式。188bet登入官网然后将这些转换后的形式发送到控制设备以控制设备温度。
图5 -温度传感器
温度传感器的应用
主要用于供暖、空调、通风等设备的空气温度控制。
影响换能器选择的因素
用于测量不同数量的传感器的选择取决于许多因素，例如:
1.工作原理
换能器的选择可根据其不同的工作原理，如电感，电阻，电容、压电光电等。
2.工作范围
具有广泛操作范围的换能器是理想的选择，因为它在操作过程中不会断裂。
3.灵敏度
它对于产生正确的、可检测的输出是必要的。
4.交叉灵敏度
由于灵敏度的不同，传感器的测量值可以在不同的平面上变化。因此，交叉灵敏度对于准确的结果至关重要。
5.精度
通常，换能器在校准后产生准确的值。可变性与期望值之间的小间隙是允许的，并且对于工业应用是必要的。
6.环境兼容性
换能器必须能在任何环境下工作。它必须能很好地应对冲击和高压。
7.可靠性和稳定性
换能器必须具有持续运行的稳定性。它们还必须是可靠的，以避免故障或错误。
传感器的未来
今天，换能器对我们的日常生活有很大的影响。其中一些非常小，嵌入到微机电系统中。其他的则很显眼，用于智能手机、冰箱等。物联网带来了一些进步，其中换能器预计将通过更智能和无线供电能力进一步影响我们的生活。
它们现在被用于智能互联汽车、智能家居、数字双胞胎、虚拟现实、建筑管理和医疗保健。物联网可以将更多的自主性和智能转移到传感器中。这一进程为人工智能，分析和更智能的应用程序在无数系统。
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