傳感器的相關(guān)知識
自動(dòng)控制系統能夠按照人的設計,在人不參與的情況下完成一定的任務(wù)。其關(guān)鍵就在于反饋的引入,反饋實(shí)際上是把系統的輸出或者狀態(tài),加到系統的輸入端與系統的輸入共同作用于系統。系統的輸出狀態(tài)實(shí)際上是各種物理量,他們有的是電壓,有的是流量、速度等。這些量往往與系統的輸入量性質(zhì)不同,并且取值的范圍也不一樣。所以不能與輸入直接合并使用,需要測量并轉化。傳感器正是起這個(gè)作用,它就像是控制系統的眼睛和皮膚,感知控制系統中的各種變化,配合系統的其他部分共同完成控制任務(wù)。
人類(lèi)為了從外界獲得信息,必須借助于感覺(jué)器官。但是人的感覺(jué)器官并不是萬(wàn)能的,要想獲得更為豐富的信息,進(jìn)一步研究自然現象和制造勞動(dòng)工具,人的感官顯得很是不夠了。作為一種代替人的感官的工具,傳感器的歷史比近代科學(xué)的出現還要古老。天平作為測重的工具在古埃及就開(kāi)始使用了,一直沿用到現在。利用液體膨脹特性的溫度測量在十六世紀就已經(jīng)出現。以電學(xué)的基本原理為基礎的傳感器是在近代電磁學(xué)發(fā)展的基礎上產(chǎn)生的,但是隨著(zhù)真空管和半導體等有源元件的可靠性的提高,這種類(lèi)型的傳感器得到了飛速發(fā)展,現在談到傳感器大都指有電信號輸出的裝置。
傳感器可以被用來(lái)測量各種物理量。根據測量的物理量不同,傳感器可以分成溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等很多種類(lèi)。但是所有傳感器工作原理都是基于各種物理定律,如果出現了新的現象或在特定物質(zhì)中,在某方面出現了奇異的效應,就可以利用這些現象和效應來(lái)研制傳感器。經(jīng)常被用來(lái)制作傳感器的物理現象和效應有霍爾效應、多普勒效應、壓阻效應、應變效應等。但是并不是所有研制出來(lái)的傳感器都能夠使用,因為傳感器要滿(mǎn)足可靠性的要求,為了從傳感器的輸出信號中得到被測量的原始信息,如果傳感器不穩定,那么對同樣的輸入信號,其輸出信號就不一樣,則傳感器會(huì )給出錯誤的輸出信號,使傳感器的作用失靈。就像人的鼻子當對環(huán)境適應了后,對于氣味的感覺(jué)就會(huì )失去靈敏度一樣。
傳感器就像自動(dòng)控制系統的眼睛、鼻子、耳朵一樣,對于一個(gè)控制系統的性能起著(zhù)重要作用?煽、靈敏的傳感器是自動(dòng)控制系統工作的前提。就像雙目失明的盲人是不可能很準確地拿到所要拿的東西一樣,如果控制系統的傳感器部分不能正常工作時(shí),自動(dòng)控制系統也就沒(méi)有辦法代替人來(lái)完成工作了。