美國BANNER邦納SM312LVAGQD

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傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等類。

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等類。

 美國邦納BANNER創立于美國1966年，總部位于美國的明尼蘇達州，是頂尖的自動化技術專家和整體解決方案提供者。公司擁有22,000多種産品，具有爲齊全的産品線，包括：光電傳感器、測量與檢測産品、工業無線網絡産品、視覺傳感器、安全産品、工業智能指示燈及旋轉編碼器系列，能滿足各種不同的檢測需求。在40多年的發展過程中，邦納公司始終將創新作爲産品應用與研發的源動力。
    光電及聲波檢測，測量與檢測，安全感測及控制，機器視覺，無線監控及控制，可編程控制器，PLC/觸摸屏HMI，工業激光條碼閱讀器，工業智能指示燈，旋轉編碼器。
    擁有四十多年的産品研發和市場開拓經驗的美國邦納公司是專業的傳感、檢測和自動化技術方案提供者。邦納擁有同行業中爲強大的研發能力，位于美國的研究開發中心不斷更新邦納産品，在邦納，從事研究開發的員工占員工總數的20%。豐富的産品選擇、迅速的交貨期及強大的確保了邦納行業*者的地位。
    依托邦納的研發平臺，以及邦納在制造、交通、汽車、食品、制藥等多領域的行業經驗，邦納爲用戶提供不同層面的自動化應用整體解決方案。

 美國邦納banner光電傳感器、美國邦納banner傳感器

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人們為了從外界獲取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。

新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。

在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或狀態，并使產品達到的質量。因此可以說，沒有眾多的優良的傳感器，現代化生產也就失去了基礎。

在基礎學科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F代科學技術的發展，進入了許多新領域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種技術研究，如高溫、低溫、高壓、高真空、一定磁場、弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現，往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發展，往往是一些邊緣學科開發的。

傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。

由此可見，傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來，傳感器技術將會出現一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。

3主要特點

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傳感器傳感器的特點包括：微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化，它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代，而且還可能建立新型工業，從而成為21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統（MEMS）技術基礎上的，已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器。

4組成介紹

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傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成，如圖1 所示。

圖1 傳感器的組成

敏感元件直接感受被測量，并輸出與被測量有確定關系的物理量信號；轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號；變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調制；轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。

5主要功能

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常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：

光敏傳感器——視覺

聲敏傳感器——聽覺

氣敏傳感器——嗅覺

化學傳感器——味覺

傳感器（圖1）壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺

敏感元件的分類：

物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。

化學類，基于化學反應的原理。

生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。

通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等類（還有人曾將敏感元件分46類）。

6常見種類

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電阻式

電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。

變頻功率

變頻功率傳感器(3)變頻功率傳感器通過對輸入的電壓、電流信號進行交流采樣，再將采樣值通過電纜、光纖等傳輸系統與數字量輸入二次儀表相連，數字量輸入二次儀表對電壓、電流的采樣值進行運算，可以獲取電壓有效值、電流有效值、基波電壓、基波電流、諧波電壓、諧波電流、有功功率、基波功率、諧波功率等參數。

稱重

稱重傳感器是一種能夠將重力轉變為電信號的力→電轉換裝置，是電子衡器的一個關鍵部件。

能夠實現力→電轉換的傳感器有多種，常見的有電阻應變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平，電容式用于部分電子吊秤，而絕大多數衡器產品所用的還是電阻應變式稱重傳感器。電阻應變式稱重傳感器結構較簡單，準確度高，適用面廣，且能夠在相對比較差的環境下使用。因此電阻應變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。

電阻應變式

傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產生機械形變，從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優點。

壓阻式

壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件，擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時，各電阻值將發生變化，電橋就會產生相應的不平衡輸出。

用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視，尤其是以測量壓力和速度的固態壓阻式傳感器應用較為普遍。

熱電阻

傳感器（圖6）熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用多的是鉑和銅，此外，已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。用于測量-200℃～+500℃范圍內的溫度。

熱電阻傳感器分類：

1、NTC熱電阻傳感器：

該類傳感器為負溫度系數傳感器，即傳感器阻值隨溫度的升高而減小。

2、PTC熱電阻傳感器：

該類傳感器為正溫度系數傳感器，即傳感器阻值隨溫度的升高而增大。

激光

傳感器（圖7）利用激光技術進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，它的優點是能實現無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電*力強等。

激光傳感器工作時，先由激光發射二極管對準目標發射激光脈沖。經目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學系統接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號，并將其轉化為相應的電信號。

利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點可實現無接觸遠距離測量。激光傳感器常用于長度（ZLS-Px）、距離（LDM4x）、振動（ZLDS10X）、速度（LDM30x）、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監測等。

霍爾

傳感器（圖8）霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器，廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面?；魻栃茄芯堪雽w材料性能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數。

霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關型霍爾傳感器兩種。

1、線性型霍爾傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量。

2、開關型霍爾傳感器由穩壓器、霍爾元件、差分放大器，斯密特觸發器和輸出級組成，它輸出數字量。

霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化，磁場越強，電壓越高，磁場越弱，電壓越低?；魻栯妷褐岛苄?，通常只有幾個毫伏，但經集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機械的方法來改變磁場強度。下圖所示的方法是用一個轉動的葉輪作為控制磁通量的開關，當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅動軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器?；魻栃獋鞲衅鲗儆诒粍有蛡鞲衅鳎型饧与娫床拍芄ぷ?，這一特點使它能檢測轉速低的運轉情況。

溫度

傳感器（圖9）1、室溫管溫傳感器：室溫傳感器用于測量室內和室外的環境溫度，管溫傳感器用于測量蒸發器和冷凝器的管壁溫度。室溫傳感器和管溫傳感器的形狀不同，但溫度特性基本*。按溫度特性劃分，美的使用的室溫管溫傳感器有二種類型：1.常數B值為4100K±3%，基準電阻為25℃對應電阻10KΩ±3%。在0℃和55℃對應電阻公差約為±7%；而0℃以下及55℃以上，對于不同的供應商，電阻公差會有一定的差別。溫度越高，阻值越??；溫度越低，阻值越大。離25℃越遠，對應電阻公差范圍越大。

2、排氣溫度傳感器：排氣溫度傳感器用于測量壓縮機頂部的排氣溫度，常數B值為3950K±3%,基準電阻為90℃對應電阻5KΩ±3%。

3、模塊溫度傳感器：模塊溫度傳感器用于測量變頻模塊（IGBT或IPM）的溫度，用的感溫頭的型號是602F-3500F，基準電阻為25℃對應電阻6KΩ±1%。幾個典型溫度的對應阻值分別是：-10℃→（25.897～28.623）KΩ；0℃→（16.3248～17.7164）KΩ；50℃→（2.3262～2.5153）KΩ；90℃→（0.6671～0.7565）KΩ。

溫度傳感器的種類很多，經常使用的有熱電阻：PT100、PT1000、Cu50、Cu100；熱電偶：B、E、J、K、S等。溫度傳感器不但種類繁多，而且組合形式多樣，應根據不同的場所選用合適的產品。

測溫原理：根據電阻阻值、熱電偶的電勢隨溫度不同發生有規律的變化的原理，我們可以得到所需要測量的溫度值。

無線溫度

無線溫度傳感器將控制對象的溫度參數變成電信號,并對接收終端發送無線信號，對系統實行檢測、調節和控制?？芍苯影惭b在一般工業熱電阻、熱電偶的接線盒內，與現場傳感元件構成一體化結構。通常和無線中繼、接收終端、通信串口、電子計算機等配套使用，這樣不僅節省了補償導線和電纜，而且減少了信號傳遞失真和干擾，從而獲的了高精度的測量結果。

無線溫度傳感器廣泛應用于化工、冶金、石油、電力、水處理、制藥、食品等自動化行業。例如：高壓電纜上的溫度采集；水下等惡劣環境的溫度采集；運動物體上的溫度采集；不易連線通過的空間傳輸傳感器數據；單純為降低布線成本選用的數據采集方案；沒有交流電源的工作場合的數據測量；便攜式非固定場所數據測量。

智能

傳感器（圖10）智能傳感器的功能是通過模擬人的感官和大腦的協調動作，結合*以來測試技術的研究和實際經驗而提出來的。是一個相對獨立的智能單元，它的出現對原來硬件性能苛刻要求有所減輕，而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高。

1、信息存儲和傳輸——隨著全智能集散控制系統（SmartDistributedSystem）的飛速發展，對智能單元要求具備通信功能，用通信網絡以數字形式進行雙向通信，這也是智能傳感器關鍵標志之一。智能傳感器通過測試數據傳輸或接收指令來實現各項功能。如增益的設置、補償參數的設置、內檢參數設置、測試數據輸出等。

2、自補償和計算功能——多年來從事傳感器研制的工程技術人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線性作大量的補償工作，但都沒有從根本上解決問題。而智能傳感器的自補償和計算功能為傳感器的溫度漂移和非線性補償開辟了新的道路。這樣，放寬傳感器加工精密度要求，只要能保證傳感器的重復性好，利用微處理器對測試的信號通過軟件計算，采用多次擬合和差值計算方法對漂移和非線性進行補償，從而能獲得較精確的測量結果壓力傳感器。

3、自檢、自校、自診斷功能——普通傳感器需要定期檢驗和標定，以保證它在正常使用時足夠的準確度，這些工作一般要求將傳感器從使用現場拆卸送到實驗室或檢驗部門進行。對于在線測量傳感器出現異常則不能及時診斷。采用智能傳感器情況則大有改觀，首先自診斷功能在電源接通時進行自檢，診斷測試以確定組件有*。其次根據使用時間可以在線進行校正，微處理器利用存在EPROM內的計量特性數據進行對比校對。

4、復合敏感功能——觀察周圍的自然現象，常見的信號有聲、光、電、熱、力、化學等。敏感元件測量一般通過兩種方式：直接和間接的測量。而智能傳感器具有復合功能，能夠同時測量多種物理量和化學量，給出能夠較全面反映物質運動規律的信息。

光敏

光敏傳感器是較常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器，對許多非電量進行檢測，只要將這些非電量轉換為光信號的變化即可。光傳感器是目前產量多、應用較廣的傳感器之一，它在自動控制和非電量電測技術引中占有非常重要的地位。較簡單的光敏傳感器^[2]是光敏電阻，當光子沖擊接合處就會產生電流。

生物

生物傳感器的概念

傳感器（圖11）生物傳感器是用生物活性材料（酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能器有機結合的一門交叉學科，是發展生物技術*的一種*的檢測方法與監控方法，也是物質分子水平的快速、微量分析方法。各種生物傳感器有以下共同的結構：包括一種或數種相關生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表達的信號轉換為電信號的物理或化學換能器（傳感器），二者組合在一起，用現代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工，構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統。

生物傳感器的原理

待測物質經擴散作用進入生物活性材料，經分子識別，發生生物學反應，產生的信息繼而被相應的物理或化學換能器轉變成可定量和可處理的電信號，再經二次儀表放大并輸出，便可知道待測物濃度。

光電傳感器： 
WORLD-BEAMSQ18系列 
QS186E QS18VN6R QS18VP6R QS186EBQ8 Q18NM6RB QS18VP6RB QS186LE QS186LE10 QS186LRE11 QS186LE12 QS186LE14 QS186VN6LV QS18VP6LV QS18VN6LP QS18VP6LP QS18VN6LLP QS18VP6LLP QS18VVN6CV15 QS18VP6CV15 QS18VN6CV45 QS18VN6D QS18VP6D QS18VN6DB QS18VP6DB QS18VN6W QS18VP6W QS18VN6LD QS18VN6AF100 QS18VP6AF100 QS18VN6LAF QS18VN6FF50 QS18vp6ff50 QS18VN6FF100 QS18VP66FF100 QS18VN6F QS18VN6FP QS18VP6FP QS18UNA QS18UNAT QS18EN6LP QS18EP6LP QS18EN6CV15 QS18EP6CV15 QS18EN6CV45 QS18EP6CV45 QS18EN6D SQ18EP6D SQ18EN6DB SQ18EP6DB SQ18EN6W SQ1818EP6W 
WORLD-BEAMQS30系列 
QS30E QS30R QS30EX QS30ARC QS30RRX QS30LV QS30LP QS30LLP QS30LLPC QS30D QS30LD QS30LDL QS30AF QS30FF200 QS30FF400 QS30FF600 QS303E QS30VR3R QS30VR3LP QS30VR3FF200 QS30VR3FF400 QS30VR3FF600 
Q126E Q12ARB6R Q12RB6R Q12AB6LV Q12RB6LV Q12AB6LV Q12AB6LP Q12AB6FF15 Q12RB6FF15 Q12AB6FF30 Q12RB6FF30 Q12AB6FF50 Q12RB6FF50 
EZ-BEAMS18系列 
S186E S18SN6R S18N6L S18SP6L S18SN6LP S18SP6LP S18SN6FF25 S18SP6FF25 S18SN6FF50 S18SP6FF50 S18SN6FF100 S18SP6FF100 S18SN6D S18SN6DL S18SP6DL W/30 
EZ-BEAMS18系列 小型光電傳感器 
VS1 VS2 VS3 VS4 T8 Q08 Q10 Q14 
EZ-BEAM、MINI-BEAM傳感系列 T18 TM18 T30 SM30 MINI-BEAM(TM) 
色標檢測傳感器系列 
R58 三色光源色標傳感器 
RB58ECRGB1 RB58ECRGB1Q RB58ECRGB2 RB58ECRGB2Q RB58MWDEC2-506 MQDEC2-515 RB58QDEC2-530 
R55 R58 R55F QCX50QC50 QL50 QL55 SL10SL30 SLC1 
SLM系列曹型傳感器 
SLM10B6 SLM10B6QPMA SLM10P6Q SLM10N6Q SLM30B6 SLM30B6QPMA SLM30P6Q SLM30N60 SLM50B6 SLM50B6QPMA SLM50P6Q SLM50N6Q SLM80B6 SLM80B6QPMA SLM80P6Q SLM80N6Q SLM120B6 SLM120B6QPMA SLM120P6Q SLM120N6Q SLM220B6 SLM220B6QPMA SLM220P6Q SLM220N6Q 
SL30 SL030 SL10 SLC1 
激光檢測傳感器 
M12 S18 QS18 QS30 Pico Dot Q45 SBAR1 SBAR1GH SBAR1GHF 
視覺傳感器 
PresencePLUS P4BCR PresencePLUS P4OMNI PresencePLUS P4EDGE PresencePLUSP4GEO PresencePLUSP4ARER PresencePLUSP4OMNI/BCR 
P4 EDGE 1.3 P4 GEO 1.3 P4BCR 1.3 P4 OMNI 1.3 P4ARER 1.3 光電傳感器： 
WORLD-BEAMSQ18系列 
QS186E QS18VN6R QS18VP6R QS186EBQ8 Q18NM6RB QS18VP6RB QS186LE QS186LE10 QS186LRE11 QS186LE12 QS186LE14 QS186VN6LV QS18VP6LV QS18VN6LP QS18VP6LP QS18VN6LLP QS18VP6LLP QS18VVN6CV15 QS18VP6CV15 QS18VN6CV45 QS18VN6D QS18VP6D QS18VN6DB QS18VP6DB QS18VN6W QS18VP6W QS18VN6LD QS18VN6AF100 QS18VP6AF100 QS18VN6LAF QS18VN6FF50 QS18vp6ff50 QS18VN6FF100 QS18VP66FF100 QS18VN6F QS18VN6FP QS18VP6FP QS18UNA QS18UNAT QS18EN6LP QS18EP6LP QS18EN6CV15 QS18EP6CV15 QS18EN6CV45 QS18EP6CV45 QS18EN6D SQ18EP6D SQ18EN6DB SQ18EP6DB SQ18EN6W SQ1818EP6W 
WORLD-BEAMQS30系列 
QS30E QS30R QS30EX QS30ARC QS30RRX QS30LV QS30LP QS30LLP QS30LLPC QS30D QS30LD QS30LDL QS30AF QS30FF200 QS30FF400 QS30FF600 QS303E QS30VR3R QS30VR3LP QS30VR3FF200 QS30VR3FF400 QS30VR3FF600 
Q126E Q12ARB6R Q12RB6R Q12AB6LV Q12RB6LV Q12AB6LV Q12AB6LP Q12AB6FF15 Q12RB6FF15 Q12AB6FF30 Q12RB6FF30 Q12AB6FF50 Q12RB6FF50 
EZ-BEAMS18系列 
S186E S18SN6R S18N6L S18SP6L S18SN6LP S18SP6LP S18SN6FF25 S18SP6FF25 S18SN6FF50 S18SP6FF50 S18SN6FF100 S18SP6FF100 S18SN6D S18SN6DL S18SP6DL W/30 
EZ-BEAM、MINI-BEAM傳感系列 
S12 M18 S30 Q25 Q40 T18 TM18 T30 SM30 MINI-BEAM(TM) 
視覺傳感器 
PresencePLUS P4BCR PresencePLUS P4OMNI PresencePLUS P4EDGE PresencePLUSP4GEO PresencePLUSP4ARER PresencePLUSP4OMNI/BCR 
P4 EDGE 1.3 P4 GEO 1.3 P4BCR 1.3 P4 OMNI 1.3 P4ARER 1.3 P4EDGE P4GEO P4BCR P4OMINI P4ARER P4OMNI/BCR 

10常用術語

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1. 傳感器能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。通常有敏感元件和轉換元件組成。
   1. 敏感元件是指傳感器中能直接（或響應）被測量的部分。
   2. 轉換元件指傳感器中能較敏感元件感受（或響應）的被測量轉換成是與傳輸和（或）測量的電信號部分。
   3. 當輸出為規定的標準信號時，則稱為變送器。
2. 測量范圍在允許誤差限內被測量值的范圍。
3. 量程測量范圍上限值和下限值的代數差。
4. 精確度被測量的測量結果與真值間的*程度。
5. 重復性在所有下述條件下，對同一被測的量進行多次連續測量所得結果之間的符合程度：
   • 相同測量方法
   • 相同觀測者
   • 相同測量儀器
   • 相同地點
   • 相同使用條件
   • 在短時期內的重復。
6. 分辨力傳感器在規定測量范圍內可能檢測出的被測量的小變化量。
7. 閾值能使傳感器輸出端產生可測變化量的被測量的小變化量。
8. 零位使輸出的值為小的狀態，例如平衡狀態。
9. 激勵為使傳感器正常工作而施加的外部能量（電壓或電流）。
10. 大激勵在市內條件下，能夠施加到傳感器上的激勵電壓或電流的大值。
11. 輸入阻抗在輸出端短路時，傳感器輸入端測得的阻抗。
12. 輸出有傳感器產生的與外加被測量成函數關系的電量。
13. 輸出阻抗在輸入端短路時，傳感器輸出端測得的阻抗。
14. 零點輸出在室內條件下，所加被測量為零時傳感器的輸出。
15. 滯后在規定的范圍內，當被測量值增加和減少時，輸出中出現的大差值。
16. 遲后輸出信號變化相對于輸入信號變化的時間延遲。
17. 漂移在一定的時間間隔內，傳感器輸出中有與被測量無關的不需要的變化量。
18. 零點漂移在規定的時間間隔及室內條件下零點輸出時的變化。
19. 靈敏度傳感器輸出量的增量與相應的輸入量增量之比。
20. 靈敏度漂移由于靈敏度的變化而引起的校準曲線斜率的變化。
21. 熱靈敏度漂移由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。
22. 熱零點漂移由于周圍溫度變化而引起的零點漂移。
23. 線性度校準曲線與某一規定直線*的程度。
24. 非線性度校準曲線與某一規定直線偏離的程度。
25. *穩定性傳感器在規定的時間內仍能保持不過允許誤差的能力。
26. 固有頻率在無阻力時，傳感器的自由（不加外力）振蕩頻率。
27. 響應輸出時被測量變化的特性。
28. 補償溫度范圍使傳感器保持量程和規定極限內的零平衡所補償的溫度范圍。
29. 蠕變當被測量機器多有環境條件保持恒定時，在規定時間內輸出量的變化。
30. 絕緣電阻如無其他規定，指在室溫條件下施加規定的直流電壓時，從傳感器規定絕緣部分之間測得的電阻值。

11環境影響

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環境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面：

1. 高溫環境對傳感器造成涂覆材料熔化、焊點開化、彈性體內應力發生結構變化等問題。對于高溫環境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器；另外，必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。
2. 粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在此環境條件下應選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的，其密閉性存在著很大差異。常見的密封有密封膠充填或涂覆；橡膠墊機械緊固密封；焊接（氬弧焊、等離子束焊）和抽真空充氮密封。從密封效果來看，焊接密封為，充填涂覆密封膠為差。對于室內干凈、干燥環境下工作的傳感器，可選擇涂膠密封的傳感器，而對于一些在潮濕、粉塵性較高的環境下工作的傳感器，應選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。
3. 在腐蝕性較高的環境下，如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產生短路等影響，應選擇外表面進行過噴塑或不銹鋼外罩，抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。
4. 電磁場對傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下，應對傳感器的屏蔽性進行嚴格檢查，看其是否具有良好的抗電磁能力。
5. 易燃、易爆不僅對傳感器造成*性的損害，而且還給其它設備和人身安全造成很大的威脅。因此，在易燃、易爆環境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆環境下必須選用防爆傳感器，這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性，還要考慮到防爆強度，以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。

12選擇使用

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對傳感器數量和量程的選擇：

傳感器數量的選擇是根據電子衡器的用途、秤體需要支撐的點數（支撐點數應根據使秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定）而定。一般來說，秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器，但是對于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個傳感器，一些機電結合秤就應根據實際情況來確定選用傳感器的個數。

傳感器量程的選擇可依據秤的大稱量值、選用傳感器的個數、秤體的自重、可能產生的大偏載及動載等因素綜合評價來確定。一般來說，傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷，其稱量的準確度就越高。但在實際使用時，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷，因此選用傳感器量程時，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。

傳感器傳感器量程的計算公式是在充分考慮到影響秤體的各個因素后，經過大量的實驗而確定的。

公式如下：

• C=K-0K-1K-2K-3（Wmax+W）/N
• C—單個傳感器的額定量程
• W—秤體自重
• Wmax—被稱物體凈重的大值
• N—秤體所采用支撐點的數量
• K-0—保險系數，一般取值在1.2～1.3之間
• K-1—沖擊系數
• K-2—秤體的重心偏移系數
• K-3—風壓系數

根據經驗，一般應使傳感器工作在其30%～70%量程內，但對于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器，如動態軌道衡、動態汽車衡、鋼材秤等，在選用傳感器時，一般要擴大其量程，使傳感器工作在其量程的20%～30%之內，使傳感器的稱量儲備量增大，以保證傳感器的使用安全和壽命。

要考慮各種類型傳感器的適用范圍：

傳感器的準確度等級包括傳感器的非線形、蠕變、蠕變恢復、滯后、重復性、靈敏度等技術指標。在選用傳感器的時候，不要單純追求高等級的傳感器，而既要考慮滿足電子秤的準確度要求，又要考慮其成本。

對傳感器等級的選擇必須滿足下列兩個條件：

1. 滿足儀表輸入的要求。稱重顯示儀表是對傳感器的輸出信號經過放大、A/D轉換等處理之后顯示稱量結果的。因此，傳感器的輸出信號必須大于或等于儀表要求的輸入信號大小，即將傳感器的輸出靈敏度代人傳感器和儀表的匹配公式，計算結果須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度。
2. 滿足整臺電子秤準確度的要求。一臺電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成，在對傳感器準確度選擇的時候，應使傳感器的準確度略高于理論計算值，因為理論往往受到客觀條件的限制，如秤體的強度差一點，儀表的性能不是很好、秤的工作環境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準確度要求，因此要從各方面提高要求，又要考慮經濟效益，確保達到目的。

13國家標準

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與傳感器相關的現行國家標準

GB/T 14479-1993 傳感器圖用圖形符號

GB/T 15478-1995 壓力傳感器性能試驗方法

GB/T 15768-1995 電容式濕敏元件與濕度傳感器總規范

GB/T 15865-1995 攝像機(PAL/SECAM/NTSC)測量方法第1部分:非廣播單傳感器攝像機

傳感器GB/T 13823.17-1996 振動與沖擊傳感器的校準方法聲靈敏度測試

GB/T 18459-2001 傳感器主要靜態性能指標計算方法

GB/T 18806-2002 電阻應變式壓力傳感器總規范

GB/T 18858.2-2002 低壓開關設備和控制設備控制器-設備接口(CDI) 第2部分:執行器傳感器接口(AS-i)

GB/T 18901.1-2002 光纖傳感器第1部分:總規范

GB/T 19801-2005 無損檢測聲發射檢測聲發射傳感器的二級校準

GB/T 7665-2005 傳感器通用術語

GB/T 7666-2005 傳感器命名法及代號

GB/T 11349.1-2006 振動與沖擊機械導納的試驗確定第1部分：基本定義與傳感器

GB/T 20521-2006 半導體器件第14-1部分: 半導體傳感器-總則和分類

GB/T 14048.15-2006 低壓開關設備和控制設備第5-6部分：控制電路電器和開關元件-接近傳感器和開關放大器的DC接口（NAMUR）

GB/T 20522-2006 半導體器件第14-3部分: 半導體傳感器-壓力傳感器

GB/T 20485.11-2006 振動與沖擊傳感器校準方法第11部分：激光干涉法振動校準

GB/T 20339-2006 農業拖拉機和機械固定在拖拉機上的傳感器聯接裝置技術規范

GB/T 20485.21-2007 振動與沖擊傳感器校準方法第21部分：振動比較法校準

GB/T 20485.13-2007 振動與沖擊傳感器校準方法第13部分: 激光干涉法沖擊校準

GB/T 13606-2007 土工試驗儀器巖土工程儀器振弦式傳感器通用技術條件

GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定電解傳感器法

GB/T 20485.1-2008 振動與沖擊傳感器校準方法第1部分: 基本概念

GB/T 20485.12-2008 振動與沖擊傳感器校準方法第12部分：互易法振動校準

GB/T 20485.22-2008 振動與沖擊傳感器校準方法第22部分：沖擊比較法校準

GB/T 7551-2008 稱重傳感器

GB 4793.2-2008 測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求第2部分：電工測量和試驗用手持和手操電流傳感器的特殊要求

GB/T 13823.20-2008 振動與沖擊傳感器校準方法加速度計諧振測試通用方法

GB/T 13823.19-2008 振動與沖擊傳感器的校準方法地球重力法校準

GB/T 25110.1-2010 工業自動化系統與集成工業應用中的分布式安裝第1部分：傳感器和執行器

GB/T 20485.15-2010 振動與沖擊傳感器校準方法第15部分：激光干涉法角振動校準

GB/T 26807-2011 硅壓阻式動態壓力傳感器

GB/T 20485.31-2011 振動與沖擊傳感器的校準方法第31部分：橫向振動靈敏度測試

GB/T 13823.4-1992 振動與沖擊傳感器的校準方法磁靈敏度測試

GB/T 13823.5-1992 振動與沖擊傳感器的校準方法安裝力矩靈敏度測試

GB/T 13823.6-1992 振動與沖擊傳感器的校準方法基座應變靈敏度測試

GB/T 13823.8-1994 振動與沖擊傳感器的校準方法橫向振動靈敏度測試

GB/T 13823.9-1994 振動與沖擊傳感器的校準方法橫向沖擊靈敏度測試

GB/T 13823.12-1995 振動與沖擊傳感器的校準方法安裝在鋼塊上的無阻尼加速度計共振頻率測試

GB/T 13823.14-1995 振動與沖擊傳感器的校準方法離心機法一次校準

GB/T 13823.15-1995 振動與沖擊傳感器的校準方法瞬變溫度靈敏度測試法

GB/T 13823.16-1995 振動與沖擊傳感器的校準方法溫度響應比較測試法

GB/T 13866-1992 振動與沖擊測量描述慣性式傳感器特性的規定

^[7]

14技術特點

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中國傳感器產業正處于由傳統型向新型傳感器發展的關鍵階段，它體現了新型傳感器向微型化、多功能化、數字化、智能化、系統化和網絡化發展的總趨勢。傳感器技術歷經了多年的發展，其技術的發展大體可分三代：

*代是結構型傳感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。

第二代是上70年代發展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成。如：利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。

第三代傳感器是以后剛剛發展起來的智能型傳感器，是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物，使傳感器具有一定的人工智能。

傳感器傳感器技術及產業特點

傳感器技術及其產業的特點可以歸納為：基礎、應用兩頭依附；技術、投資兩個密集；產品、產業兩大分散。

基礎、應用兩頭依附

基礎依附，是指傳感器技術的發展依附于敏感機理、敏感材料、工藝設備和計測技術這四塊基石。敏感機理千差萬別，敏感材料多種多樣，工藝設備各不相同，計測技術大相徑庭，沒有上述四塊基石的支撐，傳感器技術難以為繼。

應用依附是指傳感器技術基本上屬于應用技術，其市場開發多依賴于檢測裝置和自動控制系統的應用，才能真正體現出它的高附加效益并形成現實市場。也即發展傳感器技術要以市場為導向，實行需求牽引。

技術、投資兩個密集

技術密集是指傳感器在研制和制造過程中技術的多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性。它是多種高技術的集合產物。由于技術密集也自然要求人才密集。

投資密集是指研究開發和生產某一種傳感器產品要求一定的投資強度，尤其是在工程化研究以及建立規模經濟生產線時，更要求較大的投資。

產品、產業兩大分散

產品結構和產業結構的兩大分散是指傳感器產品門類品種繁多（共*類、42小類近6000個品種），其應用滲透到各個產業部門，它的發展既有各產業發展的推動力，又強烈地依賴于各產業的支撐作用。只有按照市場需求，不斷調整產業結構和產品結構，才能實現傳感器產業的全面、協調、持續發展。