信息与通信第部分-传感器原理磁电压电与热电式(共51张PPT).pptx

【信息与通信技术-传感器原理】本篇主要探讨了磁电式、压电式和热电式传感器的基本原理和应用。这些传感器广泛应用于信息与通信领域，是获取和转换物理量为电信号的关键元件。 **磁电式传感器**是基于电磁感应原理工作的，通过感应电动势来检测物理量的变化。当一个具有N匝线圈的传感器穿过它的磁通发生变化时，会产生感应电动势e，其大小与磁通变化率有关。动圈式磁电传感器分为线速度型和角速度型。线速度型的感应电动势与线圈与磁场的相对速度成正比，常用于速度测量；角速度型则与线圈相对于磁场的角速度成正比，适用于转速测量。动圈式传感器的等效电路包括感应电动势e、线圈阻抗Z0和负载电阻RL，通常需要高输入阻抗的测量电路以保持信号不失真。 **压电式传感器**利用压电效应，当受到机械应力时，材料会产生电荷或电压。常见的压电材料有压电单晶、压电陶瓷和有机压电薄膜。压电传感器适用于动态量测量，如振动和冲击。它们需要高输入阻抗的电路，并通过并联电容Ci来调整时间常数，以适应不同频率的信号。 **热电式传感器**包括热电偶和热电阻，通过热电动势或电阻变化来感知温度。热电偶由两种不同材料A和B组成，产生的热电动势与材料配对和温度差相关。热电阻则是利用金属电阻随温度变化的特性，大多数金属的电阻率随温度线性增加。热电式传感器适用于测量微小或特定环境的温度，例如植物叶面温度和昆虫体温。 **磁阻式传感器**不依赖于线圈与磁铁的相对运动，而是通过改变磁路磁阻来感应电动势。当物体（通常是导磁材料）运动时，磁通量变化，产生感应电动势。例如，在转速测量中，齿轮旋转导致磁阻变化，产生与齿轮转速成比例的交流电动势。磁阻式传感器因其简单构造和广泛应用在转速、偏心量和振动测量中。 这些传感器在信息与通信技术中的作用至关重要，它们能够精确地检测和传输物理信息，为自动化系统、遥感技术、物联网设备等提供可靠的数据输入。了解并掌握这些传感器的工作原理，对于设计和优化信息处理系统具有重要意义。