第二节
传感器的工作原理

一、一般组成

传感器一般由敏感元件、转换元件（传感元件）、变换电路（信号调制与转换电路）和 辅助电路 四部分组成，其结构原理如图1-2所示。

（一）敏感元件

敏感元件能直接感受被测量，并按规律转换成与被测量有确定关系的其他量的元件。敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号。

（二）转换元件

转换元件又称传感元件或变换器，是一种能将敏感元件感受到的非电量直接转换成电量的器件。转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号。

（三）信号调制与转换电路

信号调制与转换电路是能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。常用的电路有电桥、放大器、变阻器、振荡器等。转换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制。

（四）辅助电路

辅助电路通常包括辅助电源等。转换元件和转换电路一般还需要辅助电源供电。

二、工作原理

首先以“弹性轴受扭力矩的传感器”为例进行说明，如图1-3所示，其传感器的工作原理是，当弹性轴受扭力矩时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器放大成1.5±1V的强信号，再通过“电压/频率（ V/F ）转换器”转换成频率信号，通过信号环形变压器从旋转的一次绕组传递至静止的二次绕组，再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形，即可得到与弹性轴受的扭矩成正比的频率信号，既可提供给专用二次仪表或频率计显示，也可直接送计算机处理。

可见，传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将接收到的信息按一定规律转换成电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。