傳感器是一種電氣設備，主要功能是將物理量變為等效的電信號。大多數電氣系統的輸入是電信號，但可以通過使用電技術將非電信號轉換為等效的電信號。

一般來說，傳感器主要包括兩個組件，即傳感元件和換能元件。熱電偶是傳感器的最佳應用示例，它產生的電壓相當于兩種不同金屬連接處的熱量。傳感器分為有源傳感器和無源傳感器兩大類。

什么是有源傳感器?

將非電量變為電量的傳感器稱為有源換能器。非電量的最佳例子是壓力、溫度和光照。因此，根據選擇的非電數量，有不同類型的有源換能器。

有源傳感器不需要額外的源。它的設計簡單，分辨率低。最好的例子是熱電偶、測速發電機、光伏電池等。

有源傳感器工作原理

有源換能器的最佳示例是壓電晶體，如下圖所示。這種晶體的主要特性是一旦施加外部的力就會產生o/p電壓。這種晶體的排列可以在兩個金屬電極之間完成，一旦外力施加到晶體上，就可以在晶體上感應出電壓，類似于轉換器的工作原理。

有源傳感器的類型

有源傳感器分為壓電式、光電和熱電三種類型。

壓電傳感器;它是一種有源換能器，其主要功能是產生電量，這個電量等于輸入的壓力。產生壓電效應的物質有石英、羅謝爾鹽和電氣石三種。壓電效應可以通過這三種物質表現出來。

光電傳感器;它是一種有源換能器，其主要功能是產生與光輸入的照度相等的電量。該換能器在兩種情況下工作，當光落在換能器上時，它會產生電子。類似地，該換能器由于電子向陽極的吸引力而產生電流。

熱電傳感器;它產生與輸入溫度相等的電量的傳感器。這些傳感器的最佳示例是熱敏電阻型和熱電偶型。其中，熱敏電阻的溫度系數是負的，因為一旦溫度升高，電阻就會降低，其好處是它可以產生穩定且快速的響應;而熱電偶型傳感器為輸入端的等效溫度變化產生一個o/p電壓。一旦將不同的金屬線連接在一起以進行兩個連接，那么整個布置就可以稱為熱電偶。

有源傳感器的選擇注意事項

要選擇有源傳感器，必須考慮以下幾點因素：

輸出阻抗必須低，輸入阻抗必須高，這樣才能避免負載效應。

必須準確無誤。

應該能夠抵抗沖擊、壓力、振動等。

必須具有良好的分辨率。

必須在酸性環境中工作。

對于需要的信號，它必須是敏感的，它必須對不必要的信號不敏感。

尺寸應該很小

一個好的傳感器必須體積小、重量輕、靈敏度高、成本低。

關于傳感器的常見問題

1、傳感器的種類有哪些?

答：主要有兩種類型，即有源換能器和無源傳感器。

2、基于電現象的傳感器有哪些類型?

答：它們是電阻式、電容式、電感式、光電式和光伏式。

3、有源傳感器和無源傳感器的主要區別是什么?

答：有源傳感器在不使用外部電源的情況下產生輸出，而無源傳感器使用外部電源。

4、什么是無源傳感器?

答：使用外部電源將能量從非電能量轉換為電能量的換能器稱為無源傳感器。

5、RTD是有源設備還是無源設備?

答：RTD是一種無源器件。

6、哪種設備被稱為自發電換能器?

答：有源傳感器被稱為自發電傳感器，因為它們會產生自身的電流或電壓。

總結

以上就是關于有源傳感器的概念和基礎知識內容介紹。目前有源傳感器在控制工程、儀器儀表領域等不同領域發揮著關鍵作用，其主要功能是將能量從非電能轉換為電能。