摘要：測控技術(shù)與儀器是一門交替綜合性的學(xué)科，涉及到的方面非常的廣泛。其中傳感器的應(yīng)用在測控技術(shù)中扮演著非常重要的作用。本文主要闡述傳感器的工作原理、種類以及傳感器在測控技術(shù)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：傳感器；測控技術(shù)；應(yīng)用

　　一、傳感器的工作原理

　　傳感器是用于將一種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的電子設(shè)備。一般來說，這些設(shè)備處理不同類型的能量，如機械，電能，光能，化學(xué)能，熱能，聲能，電磁能等等。例如，考慮一下我們在日常生活中使用的話筒、手機中的麥克風(fēng)，它將聲音轉(zhuǎn)換成電信號，然后放大到最佳范圍，然后在揚聲器處將電信號變成音頻信號。根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩大類。物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)，其被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。現(xiàn)在越來越受到工業(yè)控制青睞的激光傳感器發(fā)展迅猛，激光傳感器不僅應(yīng)用廣泛，更主要的是利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點可實現(xiàn)無接觸遠距離測量。激光傳感器常用于長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等。

　　二、傳感器的分類

　　（一）電阻式傳感器

　　電阻式傳感器是把位移、力、壓力、加速度、扭矩等非電物理量轉(zhuǎn)換為電阻值變化的傳感器。它主要包括電阻應(yīng)變式傳感器、電位器式傳感器（見位移傳感器）和錳銅壓阻傳感器等。電阻式傳感器與相應(yīng)的測量電路組成的測力、測壓、稱重、測位移、加速度、扭矩等測量儀表是冶金、電力、交通、石化、商業(yè)、生物醫(yī)學(xué)和國防等部門進行自動稱重、過程檢測和實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化不可缺少的工具之一。金屬體都有一定的電阻，電阻值因金屬的種類而異。同樣的材料，越細或越薄，則電阻值越大。當(dāng)加有外力時，金屬若變細變長，則阻值增加；若變粗變短，則阻值減小。如果發(fā)生應(yīng)變的物體上安裝有金屬電阻，當(dāng)物體伸縮時，金屬體也按某一比例發(fā)生伸縮，因而電阻值產(chǎn)生相應(yīng)的變化。

　　（二）稱重式傳感器

　　稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕牧?rarr;電轉(zhuǎn)換裝置，是電子衡器的一個關(guān)鍵部件。能夠?qū)崿F(xiàn)力→電轉(zhuǎn)換的傳感器有多種，常見的有電阻應(yīng)變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平，電容式用于部分電子吊秤，而絕大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡單，準確度高，適用面廣，且能夠在相對比較差的環(huán)境下使用。因此電阻應(yīng)變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。

　　三、傳感器在測控技術(shù)中的應(yīng)用

　　1、液壓系統(tǒng)

　　壓力傳感器在液壓系統(tǒng)中主要是來完成力的閉環(huán)控制。當(dāng)控制閥芯突然移動時，在極短的時間內(nèi)會形成幾倍于系統(tǒng)工作壓力的尖峰壓力。所以監(jiān)控技術(shù)對于保護液壓系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。

　　2、注塑模具

　　傳感器在注塑模具中有著重要的作用。傳感器可被安裝在注塑機的噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模具的模腔內(nèi)，它能夠測量出塑料在注模、充模、保壓和冷卻過程中從注塑機的噴嘴到模腔之間某處的塑料壓力。

　　3、監(jiān)測礦山壓力

　　作為礦山壓力監(jiān)控的關(guān)鍵性技術(shù)之一。一方面，我們應(yīng)該正確應(yīng)用已有的各種傳感器來為采礦行業(yè)服務(wù);另一方面，作為傳感器廠家還要研制和開發(fā)新型壓力傳感器來適應(yīng)更多的采礦行業(yè)應(yīng)用。

　　4、金屬薄片和薄板的厚度測量

　　激光傳感器測量金屬薄片(薄板)的厚度。厚度的變化檢出可以幫助發(fā)現(xiàn)皺紋，小洞或者重疊，以避免機器發(fā)生故障。

　　5、長度的測量

　　將測量的組件放在指定位置的輸送帶上，激光傳感器檢測到該組件并與觸發(fā)的激光掃描儀同時進行測量，最后得到組件的長度。

　　6、均勻度的檢查

　　在要測量的工件運動的傾斜方向一行放幾個激光傳感器，直接通過一個傳感器進行度量值的輸出，另外也可以用一個軟件計算出度量值，并根據(jù)信號或數(shù)據(jù)讀出結(jié)果。

　　參考文獻

　　[1]何成.測控系統(tǒng)中數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程,2019(03):221-222.

　　[2]焦崗,李雅靜.基于RT系統(tǒng)的高速液壓缸測控系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機測量與控制,2018,26(11):85-88+107.

　　[3]李碩.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在水情測控中的應(yīng)用[D].南京郵電大學(xué),2017.

　　作者何龍飛

　　推薦閱讀：傳感器世界