电压传感器：详细指南

信号传输的持续技术进步，无论是电子的还是光学的，都需要更好的信号传感设备。因此，电压传感器属于这一类。

它们体积小、重量轻、精度高且环保，可在监控电路时派上用场。因此，合适的电压传感器应该对被测参数敏感，对周围环境不敏感，不能篡改参数。

在今天的文章中，我们将了解电压传感器及其工作原理、类型和应用。

什么是电压传感器？

图 1：供热厂中央控制点的蒸汽压力和电压传感器

电压传感器是一种无线传感设备，用于检测、测量和传达设备中的电压。此外，它可以检测电路中的光信号电平（光电压传感器）并做出相应的响应。

电压传感器以电压作为输入信号，而输出信号则随其设计而变化。因此，输出可以是模拟电压信号、开关、电流信号或声音信号。

此外，它有助于维护团队检测电路中直流和交流电压的存在和水平。此外，它们还提供对课程的持续监控，以检测可能表明存在故障的任何电压变化。

电压传感器技术的采用负责改进传统的电压测量方法。

电压传感器的类型

图 2：仪表板上的白色电压传感器

交流传感器

交流电压传感器有助于电力和电信电气系统的电气安装和自动控制。我们可以将它们大致分为三相和单相电压传感器或换能器。

此外，它们的典型应用包括负载感应、功率损耗检测和功率需求控制。此外，您还可以将交流传感器用于安全切换和控制电机过载情况。

直流传感器

顾名思义，直流电压传感器检测和监控电气系统中的直流电压。

它们有助于仪器仪表、自动化系统、故障检测、温度控制以及电源隔离和控制。

此外，其他应用还包括远程直流监控和控制系统中的能量控制。

专用传感器

专用电压传感器是在电气系统中服务于特定目的或利基应用的电压传感器。它们有助于特定应用的控制系统，并且可能是机电系统中反馈控制回路的一部分。

示例包括专用电容传感器、专用空气质量传感器、汽车传感器和专用压力传感器。

电阻式传感器

电阻式传感器包括电桥和分压器电路。

桥式电路比串联电阻分压器更有效，因为它只会放大传感器的电阻变化。

图 3：电阻桥电阻式电压传感器的电路图

我们使用下面的公式计算输出电压。

哪里，

• A 是 获得 仪表放大器
• δ 是传感器电阻的变化

请记住将增益设置为高，因为您正在放大由传感器电阻变化引起的电压变化。

电容式传感器

图 4：印刷电路板上的电容器

与电阻式传感器不同，电容式传感器使用两个电容进行电容耦合。因此，要了解电容耦合，让我们看一下电容器的工作原理。

电容器在两个导电板之间具有非导电材料（电介质）。如果我们通过电容器传递交流电压，则交流将流过电介质。

由于相对板对电子的交替排斥或吸引，电流流过。因此，电荷载流子通过电介质的流动完成了电路，而板之间没有硬件连接。

我们将看看两个串联电容器之间的分压。

图 5：电容式电压传感器的电路图

请记住，根据欧姆定律，在串联电容器中阻抗最大的电容器上会产生最显着的电压。

• Xc → 容抗 (Ω)
• f → 频率（赫兹）

电容越小，容抗越大。

对于电容型传感器，较小的电容位于感应端。因此，在检测电压时，将尖端（高阻抗点）放入带电的串联电容电路中。

感应电路上产生大电压，蜂鸣器或灯亮。

电压传感器模块特性和规格

电压传感器工作原理

电压传感器模块是一种电压监测设备，输入电压范围为 0 至 25 伏。此外，它利用电阻分压电路将输入电压降低到原来的 5 倍。

然后它会产生与输入信号的降压因子相对应的模拟信号或电压输出。在大多数情况下，它的电路很小，可以检测电气系统中的欠压和过压故障。

电压电路由两个串联电阻的分压电路组成。因此，当施加输入电压时，两个电阻之间会发生分压。

图 6：电阻分压器的电路图

下式取第二个电阻的输出信号电压。

输出电压与输入电压和串联电阻比成正比。

电压传感器的优势

电压传感器应用

以下是电压传感器的重要应用

交流电压传感器

控制电力需求、故障检测、电机过载控制、安全开关应用、负载传感

直流电压传感器

数据采集​​、楼宇控制系统（BCS）、温度控制、能源、管理控制系统（EMCS）、故障检测、电力需求控制

结论

总之，电压传感器是电路中非常重要的组件。它们对于我们家用电子产品中的大功率电路和小型 PCB 至关重要。

如果您想了解更多关于电压传感器、其配件或需要订购组件的信息，请联系我们。