
無源感測器
無源感測器是一種產生無源元件變化的感測器。我們將考慮電阻、電感和電容等無源元件。因此,我們將根據選擇的無源元件得到以下三種無源感測器。
- 電阻感測器
- 電感感測器
- 電容感測器
現在,讓我們逐一討論這三種無源感測器。
電阻感測器
當無源感測器產生電阻值的變化(改變)時,它被稱為電阻感測器。金屬導體的電阻R的公式如下。
$$R=\frac{\rho \:l}{A}$$
其中:
ρ為導體的電阻率
l為導體的長度
A為導體的橫截面積
電阻值取決於三個引數ρ、l和A。因此,我們可以根據三個引數ρ、l和A中的一個引數的變化來製作電阻感測器。這三個引數中的任何一個引數的變化都會改變電阻值。
電阻R與導體的電阻率ρ成正比。因此,隨著導體電阻率ρ的增加,電阻R的值也增加。同樣,隨著導體電阻率ρ的減小,電阻R的值也減小。
電阻R與導體的長度l成正比。因此,隨著導體長度l的增加,電阻R的值也增加。同樣,隨著導體長度l的減小,電阻R的值也減小。
電阻R與導體的橫截面積A成反比。因此,隨著導體橫截面積A的增加,電阻R的值減小。同樣,隨著導體橫截面積A的減小,電阻R的值增加。
電感感測器
當無源感測器產生電感值的變化(改變)時,它被稱為電感感測器。電感的電感L的公式如下。
L=N²/S 公式1
其中:
N為線圈的匝數
S為線圈的磁阻
線圈磁阻S的公式如下。
S=l/μA 公式2
其中:
l為磁路的長度
μ為磁芯的磁導率
A為磁通透過的磁路面積
將公式2代入公式1。
$$L=\frac{N^{2}}{\left (\frac{l}{\mu A} \right )}$$
⇒ L=N²μA/l 公式3
從公式1和公式3,我們可以得出結論,電感值取決於三個引數N、S和μ。因此,我們可以根據三個引數N、S和μ中的一個引數的變化來製作電感感測器。因為,這三個引數中的任何一個引數的變化都會改變電感值。
電感L與線圈匝數的平方成正比。因此,隨著線圈匝數N的增加,電感L的值也增加。同樣,隨著線圈匝數N的減小,電感L的值也減小。
電感L與線圈磁阻S成反比。因此,隨著線圈磁阻S的增加,電感L的值減小。同樣,隨著線圈磁阻S的減小,電感L的值增加。
電感L與磁芯磁導率μ成正比。因此,隨著磁芯磁導率μ的增加,電感L的值也增加。同樣,隨著磁芯磁導率μ的減小,電感L的值也減小。
電容感測器
當無源感測器產生電容值的變化(改變)時,它被稱為電容感測器。平行板電容的電容C的公式如下。
$$C=\frac{\varepsilon A}{d}$$
其中:
ε為介電常數
A為兩極板的有效面積
d為兩極板間的距離
電容值取決於三個引數ε、A和d。因此,我們可以根據三個引數ε、A和d中的一個引數的變化來製作電容感測器。因為,這三個引數中的任何一個引數的變化都會改變電容值。
電容C與介電常數ε成正比。因此,隨著介電常數ε的增加,電容C的值也增加。同樣,隨著介電常數ε的減小,電容C的值也減小。
電容C與兩極板的有效面積A成正比。因此,隨著兩極板有效面積A的增加,電容C的值也增加。同樣,隨著兩極板有效面積A的減小,電容C的值也減小。
電容C與兩極板間的距離d成反比。因此,隨著兩極板間距離d的增加,電容C的值減小。同樣,隨著兩極板間距離d的減小,電容C的值增加。
本章我們討論了三種無源感測器。在下一章中,讓我們討論每種無源感測器的示例。