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類型分類:
科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類:
電化學(xué)式檢測(cè)儀

什么叫傳感器

發(fā)布日期:2022-10-07 點(diǎn)擊率:66

  傳感器的領(lǐng)域分類可以用不同的觀點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)行分類:它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng));它們的用途;它們的輸出信號(hào)類型以及制作它們的材料和工藝等。 根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類 :

  傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),諸如壓電效應(yīng),磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器,被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

  有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問(wèn)題較多,例如可靠性問(wèn)題,規(guī)模生產(chǎn)的可能性,價(jià)格問(wèn)題等,解決了這類難題,化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有巨大增長(zhǎng)。

  常見(jiàn)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于下表。

  1.按照其用途,傳感器可分類為: 壓力傳感器 位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器 速度傳感器 加速度傳感器 ,稱重傳感器射線輻射傳感器 熱敏傳感器 24GHz雷達(dá)傳感器

  2.按照其原理,傳感器可分類為: 振動(dòng)傳感器 濕敏傳感器 磁敏傳感器 氣敏傳感器 真空度傳感器 生物傳感器等。

  以其輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為: 模擬傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。 數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。 膺數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。 開(kāi)關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。

  在外界因素的作用下,所有材料都會(huì)作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對(duì)外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用來(lái)制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成下列幾類: (1)按照其所用材料的類別分為金屬、聚合物、 陶瓷、 混合物(2)按材料的物理性質(zhì)分類可分為:

  導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體、 磁性材料(3)按材料的晶體結(jié)構(gòu)分類可分為:?jiǎn)尉А⒍嗑А⒎蔷Р牧吓c采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開(kāi)發(fā)工作,可以歸納為下述三個(gè)方向:(1)在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng),然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實(shí)際使用。(2)探索新的材料,應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來(lái)改進(jìn)傳感器技術(shù)。(3)在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng),并在傳感器技術(shù)中加以具體實(shí)施。

  現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度。傳感器開(kāi)發(fā)的基本趨勢(shì)是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。

  按照其制造工藝,可以將傳感器區(qū)分為: 集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器 :集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測(cè)信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。薄膜傳感器則是通過(guò)沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的,相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí),同樣可將部分電路制造在此基板上。 厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進(jìn)行熱處理,使厚膜成形。 陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產(chǎn)。由于研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低,以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因,采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。傳感器的功能分類傳感器按照其功用分類可分為電感式傳感器:利用纏繞在鐵氧體磁芯上的線圈而構(gòu)成的LC振蕩電路產(chǎn)生的一個(gè)高頻交變的磁場(chǎng)在金屬性導(dǎo)電物體接近磁場(chǎng)并到達(dá)感應(yīng)區(qū)時(shí),通過(guò)金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生的渦流效應(yīng)來(lái)達(dá)到非接觸式檢測(cè)。特殊應(yīng)用型電感式傳感器:特殊環(huán)境需要特殊的出阿甘器,為了適應(yīng)這種環(huán)境,UMA——ELCO還研發(fā)了能夠提供特殊應(yīng)用型的傳感器。電容式傳感器的感受應(yīng)面由兩個(gè)同軸金屬電機(jī)構(gòu)成,很像“打開(kāi)的”電容器的電極!超聲波傳感器是利用聲波介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式和無(wú)耗損的檢測(cè)。超聲波傳感器無(wú)論是對(duì)透明的物體還是有顏色的物體、金屬物體或非金屬物體以及固體、液體或粉狀物體都能檢測(cè),幾乎不受外界環(huán)境影響。

  

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