傳感器的三種類型,傳感器的三種類型


1、傳感器的三種類型
傳感器是利用現(xiàn)代科技,將各種物理量轉(zhuǎn)化為電信號輸出的一種設備。根據(jù)不同的物理量轉(zhuǎn)換方式,傳感器可以分為三類:電子傳感器、光學傳感器以及機械傳感器。
電子傳感器是指那些能夠?qū)㈦妼W信號轉(zhuǎn)化為可用輸出信號的傳感器。它們采用了很多種轉(zhuǎn)換技術,如電阻、電容、電感、壓力變送器等等。電子傳感器的優(yōu)點是準確度高、靈敏度好,且易于集成化。電子傳感器廣泛應用于工業(yè)流程控制、自動化控制、汽車電子等領域。
光學傳感器,則是使用光學波長與物體進行相互作用,將可見或無線電波的強度、相位、波長等光學信息轉(zhuǎn)化成電信號的傳感器。光學傳感器有廣泛的應用領域,如標準光電傳感器、光纖傳感器等,應用于測量、檢測、位置、姿態(tài)、形態(tài)、位移、形變等各種物理量的測量,廣泛應用于醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、天文學等領域。
機械傳感器可以將物理性能轉(zhuǎn)換成機械位移或機械力,然后將信號轉(zhuǎn)換為電子信號輸出。機械傳感器適用于測量機械、力學、力等物理量,廣泛應用于礦山、建筑、測量、航空等領域。
三類傳感器各有其優(yōu)缺點,但它們的應用范圍越來越廣,隨著科技的進步,未來的傳感器肯定會越來越精準、靈敏。
2、傳感器有哪幾種類型,舉例說明?
生活中的傳感器有以下種類:
1,光傳感器
光傳感器利用的是半導體的光導效應或光生伏特效應。光生伏特效應是通過光照射,將半導體PN結(jié)處產(chǎn)生的電壓或電流作為輸出加以檢測。如光敏二級管,光敏三級管等。這些效應都是利用了光的量子性質(zhì)。最常見的應用實例,就是光控燈。
2,溫度傳感器
用于檢測溫度的物理效應當中,除了利用塞貝克效應的熱電偶外,通常利用Pt,W等的金屬和氧氣物半導體以及非氧化物半導體,有機半導體等的電阻隨溫度變化來作為溫度傳感器的。
此外,還有利用PN結(jié)處電流——電壓特性隨溫度的變化,利用居里溫度附近磁特性和介電常數(shù)變化的傳感器,利用介電常數(shù)和壓電常數(shù)的變化,來檢測其共振頻率變化的溫度的感器等。最常見的應用實例,就是空調(diào)的控溫了。
大多數(shù)壓力傳感器都是利用了某種壓阻效應。所謂壓阻效應,就是當壓力施加于電阻體上時,會使其電阻值發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱為壓阻現(xiàn)象比金屬電阻的變化明顯得多,其主要是因在受壓后其電子或空穴的遷移率發(fā)生變化。最常見的應用實例,就是電子稱了。
4,磁傳感器
磁傳感器常用的效應是霍爾效應與磁阻效應。利用霍爾效應的元件是霍爾元件,它是在一半導體薄片兩端之間通以電流,如果在薄片垂直方向外加一磁場,則載流子在羅倫茲力的作用下,將沿著與磁場方向垂直的方向移動,若在該方向上設置電極,則可檢測出電壓來 (霍爾電壓)。最常見的應用實例,就是電動車的調(diào)速方法了。
5,氣體傳感器
氣體傳感器實際就是半導體氣體傳感器。主要是氣體的吸附效應。如半導體 SnO2燒結(jié)制成的氣敏傳感器,其為多晶體,當表面吸附氣體分子時,就會在氣體分子與燒結(jié)體之間發(fā)生電子交換??刂戚d流子運動的晶粒界面處的勢壘會發(fā)生變化。
若在燒結(jié)體上設置兩個電極,其間電阻將隨氣體分子吸附情況而增減。一般在還原性氣體中電阻值會減少,在氧化性氣體中電阻值會增加。最常見的應用實例,就是各種煙霧報警器了。
傳感器的特點包括:
微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化,它不僅促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀新的經(jīng)濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術基礎上的,已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器。
生物傳感器是用生物活性材料(酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理化學換能器有機結(jié)合的一門交叉學科,是發(fā)展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監(jiān)控方法,也是物質(zhì)分子水平的快速、微量分析方法。
各種生物傳感器有以下共同的結(jié)構:包括一種或數(shù)種相關生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表達的信號轉(zhuǎn)換為電信號的物理或化學換能器(傳感器),二者組合在一起,用現(xiàn)代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工,構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。
3、常用傳感器主要分哪三種形式
1、按傳感器的物理量分類:可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。
2、按傳感器工作原理分類:可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。
3、按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類:可分為 輸出為開關量(“1”和"0”或“開”和“關”)的開關型傳感器;輸出為模擬型傳感器;輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。
4、傳感器的類型有哪些?
按工作原理可劃分為
1. 電學式傳感器—是非電量電測技術中應用范圍較廣的一種傳感器,常用的有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。
電阻式傳感器是利用變阻器將被測非電量轉(zhuǎn)換為電阻信號的原理制成。電阻式傳感器一般有電位器式、觸點變阻式、電阻應變片式及壓阻式傳感器等。電阻式傳感器主要用于位移、壓力、力、應變、力矩、氣流流速、液位和液體流量等參數(shù)的測量。
電容式傳感器是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質(zhì)的性質(zhì)和含量,從而使電容量發(fā)生變化的原理制成。主要用于壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數(shù)的測量。
電感式傳感器是利用改變磁路幾何尺寸、磁體位置來改變電感或互感的電感量或壓磁效應原理制成的。主要用于位移、壓力、力、振動、加速度等參數(shù)的測量。
磁電式傳感器是利用電磁感應原理,把被測非電量轉(zhuǎn)換成電量制成。主要用于流量、轉(zhuǎn)速和位移等參數(shù)的測量。
電渦流式傳感器是利用金屬在磁場中運動切割磁力線,在金屬內(nèi)形成渦流的原理制成。主要用于位移及厚度等參數(shù)的測量。
2. 磁學式傳感器
磁學式傳感器是利用鐵磁物質(zhì)的一些物理效應而制成的,主要用于位移、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的測量。
3. 光電式傳感器
光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的,主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數(shù)的測量。
4. 電勢型傳感器
電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成,主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數(shù)的測量。
5. 電荷傳感器
電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的,主要用于力及加速度的測量。
6. 半導體傳感器
半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內(nèi)光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產(chǎn)生物質(zhì)變化等原理制成,主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。
7. 諧振式傳感器
諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數(shù)來改變諧振頻率的原理制成,主要用來測量壓力。
8. 電化學式傳感器
電化學式傳感器是以離子導電為基礎制成,根據(jù)其電特性的形成不同,電化學傳感器可分為電位式傳感器、電導式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、液體的酸堿度、電導率及氧化還原電位等參數(shù)的測量。
責任編輯:David
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