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    詳解常見的幾種傳感器特點

       2019-01-22 1560
    導(dǎo)讀

    傳感器是信息時代的必備產(chǎn)品,幾乎隨處可見。它是人類從外界獲取信息的關(guān)鍵。現(xiàn)在人們單靠自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律

    傳感器是信息時代的必備產(chǎn)品,幾乎隨處可見。它是人類從外界獲取信息的關(guān)鍵。現(xiàn)在人們單靠自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。

    新技術(shù)革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。

    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(luò)化等,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(jì)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(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。

    傳感器的常見分類

    1、電阻式

    電阻式傳感器是將被測量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。

    2、稱重

    稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕牧﹄娹D(zhuǎn)換裝置,是電子衡器的一個關(guān)鍵部件。能夠?qū)崿F(xiàn)力電轉(zhuǎn)換的傳感器有多種,常見的有電阻應(yīng)變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,電容式用于部分電子吊秤,而絕大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡單,準(zhǔn)確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環(huán)境下使用。因此電阻應(yīng)變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。

    3、壓阻式

    壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時,各電阻值將發(fā)生變化,電橋就會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。

    用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片,硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。

    4、激光

    利用激光技術(shù)進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。

    激光傳感器工作時,先由激光發(fā)射二極管對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號,并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號。利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點可實現(xiàn)無接觸遠距離測量。

    5、霍爾

    霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器,廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面。霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過霍爾效應(yīng)實驗測定的霍爾系數(shù),能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。

    6、生物

    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(xué)換能器有機結(jié)合的一門交叉學(xué)科,是發(fā)展生物技術(shù)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(gòu):包括一種或數(shù)種相關(guān)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(xué)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(shù)進行生物信號的再加工,構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。

    傳感器種類繁多,在某個特定應(yīng)用場景里面需要特殊的傳感器,隨著第三代傳感器的發(fā)展,這類傳感器的特點是微型計算機技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,使傳感器具有一定的人工智能,未來幾年也將出現(xiàn)大量的智能傳感器。

     
    (文/小編)
     
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