當(dāng)前,由于電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,使電學(xué)量具有便于處理、便于測(cè)量等特點(diǎn),因此傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路組成,并輸出電學(xué)量。這些元件的功能如下所述。
傳感器組成構(gòu)圖
敏感元件:直接感受被測(cè)量,并以確定關(guān)系輸出某一物理量(包括電學(xué)量)。
轉(zhuǎn)換元件:將敏感元件輸出的非電物理量,如位移、應(yīng)變、應(yīng)力、光強(qiáng)等轉(zhuǎn)換為電學(xué)量(包括電路參數(shù)量、電壓、電流等)。
轉(zhuǎn)換電路:將電路參數(shù)(如電阻,電感、電容等)量轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的電量,例如電壓,電流頻率等。
有些傳感器只有敏感元件,如熱電偶,它感受到被測(cè)溫差時(shí)直接輸出電動(dòng)勢(shì)。有些傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成,無(wú)需轉(zhuǎn)換電路,例如壓電式加速度傳感器。還有些傳感器只由敏感元件和轉(zhuǎn)換電路組成,如電容式位移傳感器。有些傳感器,轉(zhuǎn)換元件不只一個(gè),要經(jīng)若干次轉(zhuǎn)換后才輸出電量。
目前,由于空間的限制或技術(shù)等原因,轉(zhuǎn)換電路一般不和敏感元件、轉(zhuǎn)換元件裝在一個(gè)殼體內(nèi),而是裝入電箱中,但不少傳感器需通過(guò)轉(zhuǎn)換電路才能輸出便于測(cè)量的電量,而轉(zhuǎn)換電路的類型又與不同工作原理的傳感器有關(guān),因此要把轉(zhuǎn)換電路作為傳感器的組成環(huán)節(jié)之一。
傳感器種類繁多,應(yīng)用極廣,但為了滿足各種參數(shù)的檢測(cè),除了需要研制新型敏感元件、增加元件品種以及改善其性能外,還需要設(shè)計(jì)正確的構(gòu)成傳感器的方法,即用敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路之間的不同組合方法,去達(dá)到檢測(cè)各種參數(shù)的目的。