机械式传感器是一种将物理量(如力、位移、速度等)转换为可测量电信号的装置,其分类和应用可归纳如下:
一、按被测物理量分类
机械式传感器可测量多种物理量,包括:
机械量 :长度、厚度、位移、速度、加速度、旋转角、转数、质量、重量、力、压力、真空度、力矩、风速、流速、流量
其他类型 :声压、噪声、磁通、磁场、温度、热量、比热等
二、按工作原理分类
能量转换型(无源传感器)
直接将物理量输入能量,例如:
热电偶温度计(热电效应)
磁电式加速度计(磁通变化)
能量控制型(有源传感器)
需外部能量供给,例如:
压电式加速度传感器(压电效应)
三、按输出信号分类
模拟输出传感器
输出连续电信号,如电压、电流,适用于需要连续监测的场景。
数字输出传感器
通过数字信号(如脉冲、编码信号)输出,常与微控制器配合使用。
四、常见机械式传感器类型
位移传感器
电感式:测量直线位移,精度高、稳定性好,用于机械加工、汽车制造等领域
电容式:非接触测量微小位移,结构简单、分辨率高
压力传感器
利用弹性元件(如压阻片、膜片)测量压力,广泛应用于液压、气压系统。
速度与加速度传感器
电磁式:基于电磁感应,测量旋转机械转速和线速度
光电式:通过光信号变化测量速度,精度高、响应快
压电式:测量加速度,常用于汽车碰撞测试、地震监测
力传感器
电阻应变片:测量压力、拉力等,结构简单、成本低廉
涡流式:基于电磁感应,测量磁场变化对应的力
接近开关
检测物体距离或存在,分为电感式(金属检测)和电容式(非接触检测)
槽形光电开关:高精度检测旋转运动极限位置,抗干扰能力强
漫反射光电开关:检测包装材料位置,但需注意干扰问题