在自動化與智能化時代,傳感器如同設備的感官神經。本文系統梳理溫度、壓力及其他常用工業傳感器的分類與工作原理,為工程選型提供清晰指引。
溫度傳感器:感知環境冷暖
溫度測量是工業控制的基礎環節,不同原理的傳感器適用于特定場景。
接觸式測溫器件
- 熱電偶: 利用兩種金屬接點溫差產生塞貝克效應電壓,耐高溫且響應快,常用于工業爐監測。
- 熱電阻(RTD): 依賴鉑或鎳金屬電阻隨溫度變化的特性,精度高穩定性好,適合實驗室及精密設備。
- 熱敏電阻: 半導體材料電阻對溫度敏感,分為NTC(阻值隨溫度升高下降)與PTC(阻值隨溫度升高上升)兩類,成本低體積小。
非接觸式測溫方案
紅外溫度傳感器通過檢測物體發射的紅外輻射能量推算溫度,適用于運動物體或危險環境測溫。(來源:國際電工委員會標準)
壓力傳感器:捕捉力的作用
壓力測量在過程控制與安全系統中至關重要,核心轉換原理決定其特性。
主流壓力傳感技術
- 壓阻式傳感器: 利用硅晶片受壓變形導致電阻值變化(壓阻效應),結構緊湊響應快,占工業應用主流。
- 電容式傳感器: 通過壓力引起電容極板間距變化檢測壓力值,功耗低且抗干擾性強。
- 壓電式傳感器: 某些晶體材料受壓產生電荷(壓電效應),擅長動態壓力測量如發動機缸壓監測。
其他常用工業傳感器
除溫度壓力外,這些傳感器在設備中扮演關鍵角色。
光電與磁傳感
- 光電傳感器: 通過發射接收光束檢測物體存在、距離或表面特征,分為對射式、反射式等。
- 霍爾傳感器: 感應磁場變化輸出電信號,廣泛應用于電機轉速測量、位置檢測領域。
運動與環境感知
- 加速度傳感器: 檢測物體運動加速度,用于振動分析、姿態控制。
- 氣體傳感器: 識別特定氣體成分濃度,在環境監測與安防系統中不可或缺。