自动化生产线作业

1.传感器定义？

答：传感器是利用各种物理、化学效应以及生物效应实现非电量到电量转换的装置或器件，以满足信号的传输、记录、显示和控制等要求。

国家标准规定定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 传感器是以一定的精度和规律把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。

1. 举一个有关传感器应用的例子。

答：距离传感器

距离感应器又叫位移传感器，是利用“飞行时间法”（flying time）的原理来实现测距离，以检测物体的距离的一种传感器。“飞行时间法”（flying time）是通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与物体之间的距离。手机中使用的是近距离传感器。一般都在手机听筒的两侧或者是在手机听筒凹槽中，这样便于它的工作。当用户在接听或拨打电话时，将手机靠近头部，距离传感器可以测出之间的距离到了一定程度后便通知屏幕背景灯熄灭，拿开时再度点亮背景灯，这样更方便用户操作也更为节省电量。

距离感应主要是利用各种元件检测对象物的物理变化量，通过将该变化量换算为距离，来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。根据使用元件不同，分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。

光线传感器

光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成，利用投光器将光线由透镜将之聚焦，经传输而至受光器之透镜，再至接收感应器，感应器将收到之光线讯号转变成电器信号，此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作，其基本原理即对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。

从2002年的 诺基亚7650(7650还带有扬声器感应)开始，便有了光线传感器，它的好处就是可以根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。比如在光线充足的地方，屏幕很亮，键盘灯就会关闭；相反，在暗处，键盘灯就会亮，屏幕较暗(与屏幕亮度的设置也有关系)，这样既保护了眼睛又节省了能量，一举两得。光线传感器位于前摄像头旁边的一个小点， 如果在光线充足的情况下（室外或者是灯光充足的室内），大概在2-3秒之后， 键盘灯会自动熄灭， 即使你再操作机子， 键盘灯也不会亮, 除非到了光线比较暗的地方，又一个键盘灯才会自动的亮起来； 如果在光线充足的情况下， 你试着用手将光线感应器遮上， 2-3秒之后， 键盘灯会自动亮起来， 这个就是光线感应器的作用， 是起到一个节电的功能。

重力传感器

重力传感器，是新型属传感器技术，它采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点，完成从重力变化到电信号的转换，是根据压电效应的原理来工作的，顾名思义压电效应就是测量内部的一片重物，重物正交两方向分力的大小，来判断水平的方向，通过对力敏感的传感器，感应到手机在变化姿势，跟重心的变化，使手机的光标位置的变化来实现选择功能。

现大部分的高端智能机都使用到重力传感器，使手机更加的人性化，重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动转，在玩游戏可以代替上下左右，比如说玩赛车游戏，可以不通过按键，将手机平放，左右摇摆就可以代替模拟机游戏的方向左右移动了。手机重力感应指的是手机内置重力摇杆芯片，支持摇晃切换所需的界面和功能，翻转静音，甩动切换视频等，是一种非常具有使用乐趣的功能。

温度传感器

温度传感器是利用物质中各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。

手机中的温度传感器应用，主要是针对农村市场推出可以显示温湿度的手机，可以帮助农村更便捷地了解气候变化，未来手机还有可能在一些针对老人的手持设备中加入温度传感器，提醒他们及时补充水分和调节空间温湿度。

有很多传感器用户不是很熟悉的传感器，比如：陀螺仪传感器、加速度传感器，他们也为手机的功能实现做了不小的贡献。

陀螺仪传感器就是内部有一个陀螺，它的轴由于陀螺效应始终与初始方向平行，这样就可以通过与初始方向的偏差计算出实际方向。手机里陀螺仪传感器实际上是一个结构非常精密的芯片，内部包含超微小的陀螺。陀螺仪传感器测量是参考标准是内部中间在与地面垂直的方向上进行转动的陀螺。通过设备与陀螺的夹角得到结果。陀螺仪传感器对设备旋转角度的检测是瞬时的而且是非常精确的，能满足一些需要高分辨率和快速反应的应用比如FPS游戏的瞄准。而且陀螺仪配合加速计可以在没有卫星和网络的情况下进行导航，这是陀螺仪的经典应用。

加速度传感器是用来检测手机受到的加速度的大小和方向的，而手机静置的时候是只受到重力加速度的，所以很多人把加速度传感器功能又叫做重力感应功能。加速度传感器的强项在于测量设备的受力情况。对但用来测量设备相对于地面的摆放姿势，则精确度不高。加速度传感器可用于有固定的重力参考坐标系、存在线性或倾斜运动但旋转运动被限制在一定范围内的应用。同时处理直线运动和旋转运动时，就需要把加速度传感器和陀螺仪传感器结合起来使用。如果还想设备在运动时不至于迷失方向，就再加上磁力计。

2. 传感器是一个什么样的装置，共同属性是什么？

答：传感器可以是一些单个的装置，也可以是多个装置的复杂组合体。传感器通常由敏感元件、传感元件、测量转换电路构成。

共同属性：无论怎样构成，传感器都能够感受外界信息，并将外界信息转换成电信号。

3. 传感器是可以检测或测量什么类型的量？

答：电容式传感器：:将被测量的变化转化为电容量变化

4. 传感器的输出信号一般是哪种参量（机械量，无线点波，电信号或其他）

答：1、电流信号：4--20mA 0--20mA 2、电压信号：0--5V、1--5V等还有mv信号 3、电阻信号。 4、脉冲信号。 以上信号都可以通过变送模块或电路板改成标准的4--20mA信号。同时名字也不叫传感器了叫变送器了。

5. 传感器输出信号与被测量的信号是否有关？什么关系最好？

答：有关系，线性关系最好。任何传感器都有一定线性工作范围。在线性范围内

输出与输入成比例关系，线性范围愈宽，则表明传感器的工作量程愈大。传感器工作在线性区域内，是保证测量精度的基本条件。

6. 传感器由哪些元件组成？各个组成部分的名称与作用是什么？

7. 传感器通常被分为哪些种类（按被测量、按原理分？）

答：按工作原理分：有参数传感器、发电传感器、数字传感器和特殊传感器；按被测量性质分：机械传感器、热工量传感器、成分传感器、状态量传感器、探伤传感器等；按输出量类型分：模拟式、数字式、开关式；按传感器的结构分：直接传感器、差分式传感器、补偿式传感器。

8. 什么是传感器的静态（稳态）特性，动态（瞬态）特性？

答：静态特性：静态特性是指输入的被测量不随时间变化或随时间变化缓慢时，传感器的输出量与输入量的关系，主要有线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。

动态特性：若要检测的输入信号是随时间而变化的，则传感器应能跟踪输入信号的变化，这样才可以获得准确的输出信号。如果输入信号变化得太快，传感器就可能跟踪不上。这种跟踪输入信号变化的特性就是响应特性，即为动态特性。

9. 传感器静态指标有哪些？各是什么含义？应用时应注意什么？

答：线性度：描述输出-输入数量关系的线性程度。

灵敏度：输出量曾量△Y与引起输出量增量的相应输入量增量△X之比，用S表示。

迟滞：传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）的过程中，输入输出特性曲线重合的现象称迟滞。

重复性：传感器的输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得的输出—输入特性曲线不一致的程度。

漂移：传感器在输入量不变时，输出随时间变化的现象称漂移。

应用时应注意：具有足够的精度，至少应比被标定的传感器及其系统高一个精度等级，并且符合国家计量量值传递的规定，或经计量部门检定合格；量程范围应与被标定的传感器的量程相适应；性能稳定可靠，使用方便，能适用于多种环境。

10. 传感器动态特性的典型响应特性是什么？含义是什么？实际有什么指导意义？

答：传感器的响应特性是指在所测频率范围内，保持不失真的测量条件。实际上传感器的响应总不可避免地有一定延迟，但总希望延迟的时间越短越好。

11. 列出YL-335B的全部传感器，按工作单元进行统计说明：传感器的类型、名称、数量及作用。（绘制表格说明）

答：

13.按类型描述各种传感器（YL-335B用到的）工作原理。

答：1.磁控接近开关工作原理:当有磁性物质接近磁控开关时，磁控开关被磁化而使得接点吸合在一起，从而使回路接通。

2.光电式接近开关的工作原理：利用光敏三极管、光敏二极管、光敏电阻或光敏电池检测反射回的光的强弱或有无光线，从而检测是否存在物体。

3. 光纤传感器工作原理：将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。

4. 电感式接近开关工作原理：电感式接近开关由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个变交磁场，并 达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。 振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接 触式之检测目的。 目标离传感器越近，线圈内的阻尼就越大，阻尼越大，传感器振荡器的电流越小。

5.光电编码器工作原理： 光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。这是目前应用最多的传感器， 光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，其原理示意图如图1所示；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90º的两路脉冲信号。

传感器总结