光電水位傳感器內(nèi)部包含一個(gè)近紅外發(fā)光二極管和一個(gè)光敏接收器。發(fā)光二極管所發(fā)出的光被導(dǎo)入傳感器頂部的透鏡。當(dāng)液體浸沒光電水位傳感器的透鏡時(shí),則光折射到液體中,從而使接收器收不到或只能接收到少量光線。(看下圖左側(cè))光電水位傳感器通過感應(yīng)這一工況變化,接收器可以驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的電氣開關(guān),從而啟動(dòng)外部報(bào)警或控制電路。如果沒有液體,則發(fā)光二極管發(fā)出的光直接從透鏡反射回接收器。(看下圖右側(cè))
磁致伸縮液位傳感器的結(jié)構(gòu)部分由不銹鋼管(測桿)、磁致伸縮線(波導(dǎo)絲)、可移動(dòng)浮子(內(nèi)有磁鐵)等部分組成。傳感器工作時(shí),傳感器的電路部分將在波導(dǎo)絲上激勵(lì)出脈沖電流,該電流沿波導(dǎo)絲傳播時(shí)會(huì)在波導(dǎo)絲的周圍產(chǎn)生脈沖電流磁場。在傳感器測桿外配有一浮子,浮子沿測桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。在浮子內(nèi)部有一組磁環(huán)。當(dāng)脈沖電流磁場與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場相遇時(shí),浮子周圍的磁場發(fā)生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖,這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。通過測量發(fā)射脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以地確定浮子所在的位置,即是液面的位置。
干黃液位計(jì)傳感器的主導(dǎo)管內(nèi)裝有一組干簧管和精密電阻.當(dāng)管外磁性浮子隨液位上下變化時(shí).主導(dǎo)管內(nèi)位于液面處的干簧依次接通使傳感器的電阻值發(fā)生變化接線盒內(nèi)的轉(zhuǎn)換電路模塊將其阻值轉(zhuǎn)換成4-20mA電流輸出。
紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量,氣體成分分析和無損探傷,在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠(yuǎn)距離測量人體表面溫度的熱像圖,可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位,及時(shí)對疾病進(jìn)行診斷治療(見熱像儀);利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對地球云層進(jìn)行監(jiān)視,可實(shí)現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報(bào);采用紅外線傳感器可檢測飛機(jī)上正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī) 的過熱情況等。
紅外線傳感器依動(dòng)作可分為: (1) 將紅外線一部份變換為熱,藉熱取出電阻值變化及電動(dòng)勢等輸出信號(hào)之熱型。 (2) 利用半導(dǎo)體遷徙現(xiàn)象吸收能量差之光電效果及利用因PN 接合之光電動(dòng)勢效果的量子型。 熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應(yīng),其中具代表性者有測輻射熱器 (Thermal Bolometer),熱電堆(Thermopile)及熱電(Pyroelectric)元件。 熱型的優(yōu)點(diǎn)有:可常溫動(dòng)作下操作,波長依存性(波長不同感度有很大之變化者)并不存在,造價(jià)便宜; 缺點(diǎn):感度低、響應(yīng)慢(mS之譜)。 量子型 的優(yōu)點(diǎn):感度高、響應(yīng)快速(μS 之譜); 缺點(diǎn):冷卻(液體氮?dú)? 、有波長依存性、價(jià)格偏高;
該報(bào)警器能探測人體發(fā)出的紅外線,當(dāng)人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi),即可發(fā)出報(bào)警聲,適用于家庭、辦公室、倉庫、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場合防盜報(bào)警。裝置電路原理見圖1。由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成。紅外線探測傳感器IC1探測到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí),由IC1的②腳輸出微弱的電信號(hào),經(jīng)三極管VT1等組成級放大電路放大,再通過C2輸入到運(yùn)算放大器IC2中進(jìn)行高增益、低噪聲放大,此時(shí)由IC2①腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)。IC3作電壓比較器,它的第⑤腳由R10、VD1提供基準(zhǔn)電壓,當(dāng)IC2①腳輸出的信號(hào)電壓到達(dá)IC3的⑥腳時(shí),兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較,此時(shí)IC3的⑦腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健C4為報(bào)警延時(shí)電路,R14和C6組成延時(shí)電路,其時(shí)間約為1分鐘。當(dāng)IC3的⑦腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí),C6通過VD2放電,此時(shí)IC4的②腳變?yōu)榈碗娖?,它與IC4的③腳基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時(shí),IC4的①腳變?yōu)楦唠娖?,VT2導(dǎo)通,訊響器BL通電發(fā)出報(bào)警聲。人體的紅外線信號(hào)消失后,IC3的⑦腳又恢復(fù)高電平輸出,此時(shí)VD2截止。由于C6兩端的電壓不能突變,故通過R14向C6緩慢充電,當(dāng)C6兩端的電壓其基準(zhǔn)電壓時(shí),IC4的①腳才變?yōu)榈碗娖?,時(shí)間約為1分鐘,即持續(xù)1分鐘報(bào)警。