5、常见物理量传感器：原理与应用解析

常见物理量传感器：原理与应用解析

在现代科技领域，传感器扮演着至关重要的角色，它们能够将各种物理量转化为可测量的电信号，为我们获取和处理信息提供了基础。本文将详细介绍几种常见的物理量传感器，包括位置传感器、速度传感器以及机械应力和力传感器，深入探讨它们的工作原理、特点和应用场景。

1. 位置传感器相关原理

反射光强度的最小值和最大值与被测物体的位置变化相对应，其关系可以通过以下公式表示：
[
\begin{cases}
\Delta x_1 = N\cdot\frac{\lambda}{2}\
\Delta x_2=(N + \frac{1}{2})\cdot\frac{\lambda}{2}
\end{cases}
]
其中，(N = 1, 2, \cdots) 为自然数，(\lambda) 为辐射波长。由于光电二极管传感器在光谱灵敏度方面表现出色，特别是在波长为 850 nm 的红外辐射区域，它们还被用于非接触式温度和温度场的测量。

2. 速度传感器

速度传感器主要用于检测旋转轴的转速，常见的类型有测速传感器、电感式传感器和光电式传感器。

2.1 测速传感器

测速传感器包括测速发电机和测速动力计。
- 测速发电机 ：由带有永磁体突出磁极的转子组成，转子的圆周运动在定子线圈中感应出交流电压，其有效值和频率与转子的转速 (n) 和磁极数 (N) 成正比，公式如下：
[
\begin{cases}
U_G = k_G\cdot n\cdot N\
f = 2\