常用传感器工作原理及应用（常见传感器基础知识归纳）

传感器是指能够稳定提供一定准确信号值的器件。互感器可以满足传感器使用条件。国家标准GB7665-1987对传感器下的定义是：“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、品不、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的主要环节。

一、光纤传感器

光纤传感器作用：1：测量流体流量，2：测量温度，3：含水率及密度测量，4：声波测量。

光纤传感器的调试

不同光纤传感器调试方法不同，但它们的大致操作方法是差不多的，下面简单介绍一下：

1、全自动校准

在工件进入探头的灵敏区域时，按住“SET”键不放，保持3秒，灵敏值将会被设定，显示为绿色

2、两点校准

在工件未进入灵敏区域时，按住“SET”键保持三秒，有一个敏感值被记忆，然后将工件放置在敏感区域，按下“SET”键保持三秒，另一个敏感值被记忆，当敏感值从一个值变化为另一值时，传感器产生电平变化。

3、一般校准

一般校准可以通过按“选择按钮”，及左右键来增减敏感度的设定值。

4、位置校准

在工件未进入灵敏区域时，按住“SET”键保持三秒，然后将工件放置在离探头一定距离，按下“SET”键保持三秒，一个敏感值被记忆，当工件每次到达此位置时，传感器产生电平变化。

5、常开常闭设定

按下传感器最右侧的开关选择按钮，可以选择，内部开关为常闭还是常开。

光纤传感器的接线方式

光纤传感器的接线方式如下：

光纤传感器就是把发射器发出的光线用光导纤维引导到检测点，再把检测到的光信号用光纤引导到接收器来实现检测的。按动作方式的不同，光纤式传感也可分为对射式、漫反射式等多种类型。

二、水位传感器

洗衣机是常用的一样大家电，它的款式丰富、功能齐全，为百姓们提供了很多便利。在清洗衣物时，洗衣机会根据衣物容量的大小，智能的选择合适的水量，这其中就要使用到水位传感器了。水位传感器怎么调？水位传感器出现故障怎么解决？就让我们带着这些疑问，一起来了解下相关内容吧！

水位传感器出现故障怎么解决

1、要先把传感器的透明管取下来，然后对着管子的下方吹气，此时我们可以听到一些声音，则表明通水管没有漏气。

2、接着要把洗衣机的机身的上部分拆开，然后把水位选择的旋钮取下，并把传感器一起拆下，之后吹气了解触点的接触情况。倘若触电确实是接触不良，就可以肯定是传感器出现了故障。

3、由于传感器是用铁的圆形外壳进行封闭固定的，因此在拆的时候，不可盲目用力，最好是用薄改锥缓慢地将它撬开、拆下。

4、由于触电接触不良，导致了传感器出现了故障，此时我们可以用砂纸对它进行打磨，待触电可以良好接触了，传感器就能恢复原状，可以正常使用了。

5、最后将各个拆卸的零件，都安装上去，并且要牢牢固定，待确认无误后，再把机壳盖上去，通电测试洗衣机是否可以正常使用。

水位传感器接线方法

水位传感器接线图如下：

水位测量线接线方式如下图：

常见故障及解决方案

屏幕显示“___”，水柱显示为缺水水位。

故障原因A：传感器没有接好，B：传感器延长线连接处开路。

解决方案：1.重新接好传感器，2.重新接驳传感器延长线。上水满但未显示100%，造成水箱溢流。

故障原因：水位传感器结垢，造成测量灵敏度降低。

解决方案：1.清理传感器探头的水垢，2.更换新的水位传感器

三、碰撞传感器

碰撞传感器是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊电脑，安全气囊电脑根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。安全气囊系统一般装有2~4个碰撞传感器，前左、右挡泥板各装一个，有的前面保险杠中间还装有一个，有的车内还装有一个。碰撞传感器现大多数采用惯性式机械开关结构。碰撞传感器由壳体、偏心转子、偏心重块、固定触点、旋转触点等部分组成。

碰撞传感器怎么测试好坏

首先，碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置，作用是在其汽车碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊系统的电脑里，安全气囊系统电脑便会根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。一般采用惯性式机械开关结构（相当于控制开关），而工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。

按结构可分为机械式和电子式两种。机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。相信大家对碰撞传感器有了一定的了解了，那么空气悬挂打气泵跟大家来跟大家聊聊安全气囊碰撞传感器该如何去检测的？

1）气囊系统的故障征兆难以确诊，所以诊断代码就成为故障排除时最重要的信息来源。在脱开蓄电池之前，一定要先检查诊断代码。

2）检查时断开点火开关，如车辆允许拆去蓄电池负极，最好将电源断开，应在拆下负极90s或更长时间才开始。因为气囊系统配有备用电源，在拆下蓄电池负极后90s内安全气囊仍有可能张开。

3）即使只发生轻微的碰撞且气囊并未张开，也应对前碰撞传感器和方向盘缓冲垫进行检查。

4）不要将前气囊传感器、中央安全气囊传感器总成和方向盘衬垫直接露在热空气和火焰前。

5）在检测电路时，应使用高阻抗的万用表进行测量。

6）在气囊的零部件上均附有说明标牌，所列的注意事项在作业时均应严格遵照执行。

7）将气囊的接线插头拔出后，用一根小铜线将气囊接头短接。

8）千万不能测量气囊充气元件引爆管电阻，以免引起气囊系统误爆。应当采取先分解检测部件的方式，逐步查找。

9）气囊系统是很灵敏的装置，检查时稍有不慎，都可能会引爆气囊，造成不必要的损失。

10）气囊系统的线束和连接器一般套有特殊颜色的套管，与其他系统线束区别。检查时不要损坏这些套管。

四、超声波传感器

超声波传感器的输出方式有4-20Ma/0-10V模拟量输出，NPN/PNP开关量输出。超声波传感器的线是五芯线，线的颜色分别为棕色（brown），蓝色（blue），黑色（black），白色（white），灰色（gray）。棕色线一般接DC24V，蓝色线一般接0V，黑色线一般接对应的输出方式，白色一般接设定输入，棕色一般接同步。

4-20Ma模拟量输出的接线方式：棕色线接24V电压，蓝色线接0V，黑色线接电流，白色线接设定输入线，灰色线不用接。

0-10V模拟量输出的接线方式：棕色线接24V电压，蓝色线接0V，黑色线接电压，白色线接设定输入线，灰色线不用接。

NPN开关量输出的接线方式：棕色线接24V电压，蓝色线接0V，黑色线接NPN，白色线接设定输入线，灰色线不用接。

PNP开关量输出的接线方式：棕色线接24V电压，蓝色线接0V，黑色线接PNP，白色线接设定输入线，灰色线不用接。

超声波传感器测距

在日常生产生活中，超声波测距传感器主要应用于汽车的倒车雷达、及机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如：液位、井深、管道长度等需要自动进行非接触测距的场合。目前有两种常用的超声波测距方案。一种是基于单片机或者嵌入式设备的超声波测距系统，一种是基于CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）的超声波测距系统。想要了解超声波测距传感器的相关应用设计首先我们必须了解超声波传感器测距的工作原理。

超声波传感器测距工作原理

超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是指频率大于20kHz的在弹性介质中产生的机械震荡波，其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点，因此常被用于非接触测距。由于超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。，因此超声波测距对环境有较好的适应能力，此外超声波测量在实时、精度、价格也能得到很好的折衷。

目前超声波测距的方法有多种：如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波，借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲，其所经历的时间即往返时间，往返时间与超声波传播的路程的远近有关。测试传输时间可以得出距离例如：

假定s为被测物体到测距仪之间的距离，测得的时间为t／s，超声波传播速度为v／m·s－1表示，则有关系式（1）

s=vt／2（1）

在精度要求较高的情况下，需要考虑温度对超声波传播速度的影响，按式（2）对超声波传播速度加以修正，以减小误差。

v=331．4 0．607T（2）

式中，T为实际温度单位为℃，v为超声波在介质中的传播速度单位为m／s。

五、称重传感器

下面为你介绍几点传感器的接线方法：一：有一部分称重传感器是六线制的，当接成四线制时，电源线（EXC-，EXC ）以及反馈线（SEN-，SEN ）就分别短接了。SEN 和SEN-是补偿线路电阻用的。SEN 和EXC 是通路的，SEN-和EXC-是通路的。

二：EXC 和EXC-是给称重传感器供电的，不过因为称重模块以及传感器之间的线路损耗，实际上传感器接收到的电压会小于供电电压。每个称重传感器都有一个mV/V的特性，它输出的mV信号与接收到的电压密切相关，SENS 和SENS-实际上是称重传感器内的一个高阻抗回路，可以将称重模块实际接受到电压反馈给称重模块。假设EXC=和EXC-为10V，线路损耗，传感器2mV/V，实际上传感器输出最大信号为（）*2=19mV，而不是20mV。此时称重传感器内部就会把19mV作为最大量程，前提是传感器必须通过反馈回路把实际电压反馈给称重模块。在称重传感器上将EXC 与SENS 短接，EXC-与SENS-短接，仅限于传感器与称重模块距离较近，电压损耗非常小的场合，否则测量存在误差。

三：称重传感器的出现方式有四线以及六线两种，模块或称重变送器的接线也有四线和六线两种，要接四线还是六线首先要看你的硬件要求是怎样的，原则是：传感器能接六线的不接四线，必须接四线的就要进行短接。

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