集成傳感器是采用硅半導體集成工藝而制成的傳感器,因此亦稱硅傳感器或單片集成傳感器。模擬集成傳感器是在20世紀80年代問世的,它是將傳感器集成在一個芯片上、可完成測量及模擬信號輸出功能的IC。模擬集成傳感器的主要特點是功能單一(僅測量某一物理量)、測量誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等,適合遠距離測量、控制,不需要進行非線性校準,外圍電路簡單。是從制造工藝上對各種類型的傳感器進行分類,是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術制造的。集成傳感器是采用硅半導體集成工藝而制成的,因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器,它是將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的IC。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一、測溫誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等,適合遠距離測溫、控溫,不需要進行非線性校準,外圍電路簡單。圖2-1是AD590用于測量熱力學溫度的基本應用電路。因為流過AD590的電流與熱力學溫度成正比,當電阻R1和電位器R2的電阻之和為1kΩ時,輸出電壓隨溫度的變化為1mV/K。但由于AD590的增益有偏差,電阻也有誤差,因此應對電路進行調整。調整的方法為:把AD590放于冰水混合物中,調整電位器R2,使=273.2mV?;蛟谑覝叵?25℃)條件下調整電位器,使=273.2+25=298.2(mV)。但這樣調整只可保證在0℃或25℃附近有較高精度。很多傳感器供應商是把大部分設計、測試和制造傳感元件的任務,委托給第三方供應商去做,可以大限度地利用工程設計團隊的有限資源,縮短產品上市時間。盡管如此,仍然有許多關鍵決策需要由設計人員把握,而且這些關鍵決定將會對產品性能、可靠性和成本產生重大影響。為幫助設計出適合具體應用的系統(tǒng),首先我們來分析一下預集成的傳感元件,特別是不同傳感元件可提供的優(yōu)勢,然后還要熟悉一些必須考慮的主要問題。即使是經驗豐富的傳感器工程師,也不得不承認,針對醫(yī)療設備、過程控制或其他工廠自動化設備的實際應用條件,設計提供精確、可靠數據的傳感元件,是產品開發(fā)周期中耗時和昂貴的工作之一。在很大程度上,這是因為傳感器設計是跨學科合作的過程,需要設計團隊考慮許多電氣、機械和制造工藝問題。
接近開關是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關,當物體接近開關的感應面到動作距離時,不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關動作,從而驅動直流電器或給計算機(plc)裝置提供控制指令。接近開關是種開關型傳感器(即無觸點開關),它既有行程開關、微動開關的特性,同時具有傳感性能,且動作可靠,性能穩(wěn)定,頻率響應快,應用壽命長,抗干擾能力強等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。
接近開關又稱無觸點接近開關,是理想的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區(qū)域,開關就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令,準確反應出運動機構的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力,是一般機械式行程開關所不能相比的。它廣泛地應用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計數、定位控制和自動保護環(huán)節(jié)等。
繼電器(英文名稱:relay)是一種電控制器件,是當輸入量(激勵量)的變化達到規(guī)定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中,它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。繼電器線圈在電路中用一個長方框符號表示,如果繼電器有兩個線圈,就畫兩個并列的長方框。同時在長方框內或長方框旁標上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點有兩種表示方法:一種是把它們直接畫在長方框一側,這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要,把各個觸點分別畫到各自的控制電路中,通常在同一繼電器的觸點與線圈旁分別標注上相同的文字符號,并將觸點組編上號碼,以示區(qū)別。
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