电压传感器:工作原理,类型和电路图

什么是电压传感器

什么是电压传感器?

电压传感器是a传感器用于计算和监控金额电压在一个物体中。电压传感器可以确定AC电压或直流电压电平。该传感器的输入是电压,而输出是开关,模拟电压信号,电流信号或可听信号。

传感器是否可以感测或识别和对某些类型的电气或光信号作出反应的设备。实施a电压传感器电流传感器技术已成为传统的绝佳选择当前的和电压测量方法。

电压传感器的类型

在本文中,我们可以详细讨论电压传感器。电压传感器可以确定,监控和测量电压的供应。它可以测量AC电平和/或直流电压电平。电压传感器的输入是电压本身,输出可以是模拟电压信号,开关,可听信号,模拟电流水平,频率或甚至频率调制输出。

也就是说,一些电压传感器可以提供正弦或脉冲列车作为输出,其他可以产生幅度调制,脉冲宽度调制或频率调制输出。

在电压传感器中,测量基于a分压器。可提供两种主要类型的电压传感器:电容式电压传感器电阻式电压传感器

电压传感器电路图

电容电压传感器

我们知道那个电容器包括两种导体(或两块板);在这些板之间,保持非导体。

非导电材料被称为介电。当在这些板上提供交流电压时,当前的由于电子的吸引力或通过相对的板电压唤醒,将开始通过。

板间的领域将创建完整的AC电路,而无需任何硬件连接。这就是电容器的工作原理。

接下来,我们可以讨论电压划分在两个串联的电容器中。通常,在串联电路中,高压将在具有高阻抗的组件上产生。在电容器的情况下,电容和阻抗(电容电抗)总是成反比。

电压和电容之间的关系是


Q→充电(库仑)
C→电容(Farad)
XC→电容电抗(Ω)
F→频率(赫兹)

从上述两个关系中,我们可以清楚地说明最高电压将积聚在最小电容上。电容器电压传感器基于这种简单的原理工作。考虑我们握住传感器,然后将其尖端放在现场导线附近。

这里,我们将高阻抗的传感元件插入串联电容耦合电路中。

目前,传感器的尖端是耦合到实时电压的最小电容。因此,整个电压将在传感电路上产生,可以检测电压,光线或蜂鸣器指示器导通 - 这在后面非接触式电压传感器你在家里使用。

电压传感器在家使用

电阻电压传感器

存在两种方式来转换抵抗性传感元件到电压。第一个是最简单的方法,即提供给包括传感器的电阻分压器电路的电压和参考电阻,这在下面表示。

电阻电压传感器

在参考电阻或传感器上产生的电压缓冲,然后给出放大器。传感器的输出电压可以表示为

该电路的缺点是出现的放大器将放大传感器上产生的整个电压。然而,最好仅通过实现电阻桥的第二种方法实现由于传感器的电阻的变化而放大,如下所示。

电阻电压传感器
这里,输出电压是

当r.1= R,然后输出电压变为大约

→仪表放大器的增益
Δ→传感器电阻的变化,这与某些物理动作类似

在这种等式中,必须设置高昂的增益,因为只有传感器的变化导致的电压变化抵抗性正在扩增。

电阻电压传感器

常规测量技术上的电压传感器的优点

电压传感器的优点包括:

  • 体重和尺寸小
  • 人员安全性很高
  • 精度的程度非常高
  • 不可饱和
  • 宽动态范围
  • 环保的

可以将电压和电流测量结合到具有小而紧凑的尺寸的单个物理设备中

电压传感器的应用

电压传感器的应用包括以下内容:

  • 电源故障检测
  • 负载感应
  • 安全切换
  • 温度控制
  • 电力需求控制
  • 故障检测

电压传感器包含在许多中最好的Arduino Starter Kits,因为它们在许多电子项目中非常有用。

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