一、什么是換能器？
換能器是一種從一個(gè)系統(tǒng)接收能量，然后將能量傳輸?shù)搅硪环N形式的裝置。Transducer會(huì)給我們一個(gè)可用的輸出作為對(duì)給定輸入的響應(yīng)。傳感器可以測(cè)量物理、機(jī)械或光學(xué)量。所以基本上換能器會(huì)從系統(tǒng)接收信號(hào)，然后這個(gè)信號(hào)會(huì)被轉(zhuǎn)換，然后它會(huì)被傳輸。這些設(shè)備可以由來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳輸介質(zhì)的激勵(lì)輸入驅(qū)動(dòng)，作為回報(bào)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與一個(gè)或多個(gè)傳輸系統(tǒng)等效的信號(hào)。
二、什么是電阻式換能器？
電阻式換能器是電阻因環(huán)境因素而變化的換能器。因此，如果物理現(xiàn)象發(fā)生任何變化，換能器的電阻就會(huì)發(fā)生變化。電阻式傳感器可用于測(cè)量許多物理量，例如溫度、壓力、力、位移、振動(dòng)等。在大多數(shù)情況下，這些傳感器用作輔助傳感器，其中主要機(jī)械傳感器的輸出將用作可變輸入電阻傳感器。電阻傳感器也稱(chēng)為可變電阻傳感器。
三、電阻式傳感器如何工作？
電阻式換能器的工作原理是，如果導(dǎo)體發(fā)生機(jī)械變化，導(dǎo)體的電阻就會(huì)發(fā)生變化。物理量的測(cè)量非常困難，因此傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為可變電阻，可以很容易地用儀表測(cè)量。電阻式換能器既可以作為主換能器，也可以作為輔助換能器。初級(jí)換能器將物理量轉(zhuǎn)換為機(jī)械信號(hào)，次級(jí)換能器將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這類(lèi)傳感器多用于檢測(cè)壓力、溫度、力、振動(dòng)、位移等。
四、電阻式換能器有哪些類(lèi)型？
?。?）應(yīng)變片
這種類(lèi)型的傳感器是一種無(wú)源傳感器，可以借助電阻的變化來(lái)測(cè)量物理變化。所以基本上這個(gè)設(shè)備檢查電阻的變化來(lái)測(cè)量產(chǎn)生的應(yīng)變。這種類(lèi)型的傳感器用于測(cè)量重量、壓力、機(jī)械力和位移。我們可以使用可變電阻傳感器輕松測(cè)量應(yīng)變。如果導(dǎo)體被拉伸，它的電阻會(huì)因?qū)w直徑和長(zhǎng)度的變化而變化。如果將應(yīng)變引入導(dǎo)體，導(dǎo)體的電阻率也會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)使用應(yīng)變片，我們可以測(cè)量機(jī)械表面張力。傳感器可以檢測(cè)微小機(jī)械位移的力并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
?。?）電位器
電位器靠近滑動(dòng)觸點(diǎn)處有一個(gè)電阻元件，如上圖所示?；瑒?dòng)觸點(diǎn)稱(chēng)為雨刷，電位器用于分壓。這種傳感器的工作原理是被測(cè)材料會(huì)改變傳感元件的電阻?；瑒?dòng)觸點(diǎn)放置在電阻元件上。傳感器可以看作是一個(gè)可以通過(guò)滑塊手動(dòng)改變電阻的電路。
光標(biāo)會(huì)水平移動(dòng)，光標(biāo)的移動(dòng)會(huì)改變電阻元件的值，然后測(cè)量變化。雨刮器位移被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
優(yōu)勢(shì)
低成本
易于使用
可測(cè)量大振幅位移
電氣效率高，還可提供控制操作所需的輸出
缺點(diǎn)
移動(dòng)線性電位器的滑塊需要很大的力
隨著時(shí)間的推移，滑動(dòng)觸點(diǎn)可能會(huì)損壞，可能會(huì)錯(cuò)位，并可能會(huì)產(chǎn)生噪音。
?。?）熱敏電阻
熱敏電阻是一種可以用來(lái)測(cè)量溫度變化的傳感器，所以如果溫度發(fā)生變化，器件的電阻就會(huì)發(fā)生變化。該設(shè)備可以感應(yīng)溫度。它由半導(dǎo)體材料組成，可以快速響應(yīng)溫度的微小變化。有兩種類(lèi)型的熱敏電阻，一種具有負(fù)系數(shù)，另一種具有正系數(shù)。因此，根據(jù)用于構(gòu)建設(shè)備的材料，電阻會(huì)有所不同。熱敏電阻是一種非金屬電阻。如果熱敏電阻的系數(shù)為正，則其電阻會(huì)因溫度升高而增加。如果熱敏電阻為負(fù)系數(shù)型，其阻值會(huì)隨著溫度升高而降低。測(cè)量電阻的這種變化以檢測(cè)溫度的變化。熱敏電阻的選擇將基于我們?cè)诠ぷ鳒囟确秶鷥?nèi)所需的標(biāo)稱(chēng)電阻、尺寸和時(shí)間常數(shù)。
優(yōu)勢(shì)
快速反應(yīng)
體積小
低成本
高靈敏度
缺點(diǎn)
不適用于很寬的溫度范圍
需要?jiǎng)?lì)磁電流，避免自熱
電阻和溫度特性是非線性的
?。?）電阻濕度計(jì)
該傳感器可以檢測(cè)大氣中的濕度含量。該設(shè)備是一個(gè)電子濕度計(jì)，它是一個(gè)有源傳感器。該設(shè)備的運(yùn)行受到空氣污染的影響，也因?yàn)樗陲柡蜅l件下運(yùn)行。傳感器采用電阻式濕度計(jì)濕度傳感器，設(shè)備根據(jù)濕度改變其電阻。因此，在該器件中，吸濕材料放置在絕緣基板上的兩個(gè)電極之間。吸濕鹽放置在兩個(gè)電極之間，如果環(huán)境濕度有任何變化，其電阻就會(huì)發(fā)生變化。我們不得將此設(shè)備暴露在100%的濕度下，因?yàn)檫@可能會(huì)損壞設(shè)備。
?。?）電阻溫度檢測(cè)器(RTD)
這些器件是用來(lái)感應(yīng)溫度的導(dǎo)體，這些傳感器也叫電阻溫度計(jì)。這種換能器的工作原理是金屬隨溫度變化其電阻值。因此，RTD工作是基于溫度與金屬的關(guān)系電阻。如果金屬的溫度升高，對(duì)電流的電阻率也會(huì)增加。功率將傳輸?shù)浇饘僮鳛镽TD元件，它位于待測(cè)溫度的區(qū)域。因此，在溫度期間變化，電阻就會(huì)變化，根據(jù)已知的RTD元件的電阻溫度特性，電阻值會(huì)隨溫度變化。RTD的金屬元素可以是鉑、鎳、
?。?）熱電偶
如果我們將兩種功函數(shù)不同的金屬放在一起，在結(jié)點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)幾乎與溫度成正比的電壓。該結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為熱電偶，這種換能器是按照一定的效果工作的。
?。?）珀耳帖效應(yīng)
這里將說(shuō)明EMF的產(chǎn)生取決于結(jié)溫
?。?）湯姆遜效應(yīng)
在這種類(lèi)型中，它將涉及均勻?qū)w中的可逆熱梯度和EMF。
?。?）查看貝克效應(yīng)
這個(gè)效應(yīng)表明，當(dāng)一對(duì)不同的材料在一端連接并且連接端和開(kāi)口端之間存在溫差時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，并且可以在開(kāi)口端進(jìn)行測(cè)量。
如果熱電偶的輸出電壓隨其溫度或與其接觸的物體的溫度而變化，則所有這些影響都可以用于熱電偶。然后可以使用該電壓輸出來(lái)檢測(cè)體溫的變化。
電阻式換能器的優(yōu)點(diǎn)是什么？
快速反應(yīng)
這種類(lèi)型的傳感器有不同的尺寸，它們具有高電阻
我們可以用交流電或直流電來(lái)計(jì)算可變電阻
低成本
操作非常簡(jiǎn)單
電氣效率高，控制操作可獲得合適的輸出
電阻式換能器的應(yīng)用有哪些？
可用于溫度計(jì)算應(yīng)用
使用此傳感器測(cè)量位移
器件電阻特性隨溫度變化，可用于溫度測(cè)量
