時(shí)間:2024-10-31 17:03:54來(lái)源:21ic電子網(wǎng)
傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)調(diào)理電路和輔助電路組成,但并不是所有的傳感器都必須包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件,如果敏感元件直接輸出的是電量,它就同時(shí)兼為轉(zhuǎn)換元件。敏感元件(預(yù)變換器):是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量(非電量)并輸出與之成確定關(guān)系的其他量(非電量)的部分。轉(zhuǎn)換元件:是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)到的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的可用輸出信號(hào)(一般為電信號(hào))的部分。信號(hào)調(diào)理電路:是能把轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號(hào)的電路。輔助電路:通常指電源,即交、直流供電系統(tǒng)。
常見(jiàn)的傳感器有:溫度傳感器、壓力傳感器、觸摸傳感器、圖像傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、煙霧或氣體傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、泄漏傳感器、傾斜傳感器、能耗傳感器等。
按被測(cè)量的類型分:物理量:壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、位移傳感器、真空度傳感器;可見(jiàn)光傳感器、紅外光傳感器、紫外光傳感器;溫度傳感器; 磁傳感器;化學(xué)量:氣體傳感器、濕敏傳感器、離子傳感器。生物傳感器:酶?jìng)鞲衅?、免疫傳感器、DNA 傳感器、微生物傳感器。
按輸出信號(hào)分:模擬傳感器是將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。數(shù)字傳感器是將被測(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)。
按測(cè)量原理分:物理型:壓阻、壓電、光電、熱釋電等化學(xué)型:半導(dǎo)體表面控制、催化燃燒、電化學(xué)電流型、電化學(xué)電位型、混成電位型生物型:場(chǎng)效應(yīng)管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學(xué)生物傳感器、酶電極生物傳感器、介體生物傳感器等。
熱敏傳感器是一種將溫度轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)的傳感元件。其中,熱釋電效應(yīng)、熱電效應(yīng)和半導(dǎo)體結(jié)效應(yīng)是其工作機(jī)理。后者以電阻器的熱敏性作為其工作原理,占到了熱敏元件的55%。在對(duì)測(cè)量精度有較高要求的情況下,采用該傳感器進(jìn)行測(cè)量。常用的耐熱性材料是鉑,銅,鎳等,這些材料的電阻溫度系數(shù)大,線性好,性能穩(wěn)定,使用范圍寬,加工方便。適用于-200~+500攝氏度的溫度測(cè)量。
光敏傳感器是目前應(yīng)用最為廣泛的傳感器,其類型包括:光電管,光電倍增管,光敏電阻,三極管,太陽(yáng)能電池,紅外傳感器,紫外線傳感器,光纖傳感器,色彩傳感器, CCD, CMOS圖像傳感器,等等。國(guó)內(nèi)的知名生產(chǎn)廠家有 OTRON等。光敏元件是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的一種,其在自動(dòng)控制及非電量電感技術(shù)中有著舉足輕重的作用。最簡(jiǎn)單的感光元件是感光電阻器,它在接觸點(diǎn)產(chǎn)生電流。
氣敏傳感器是一種用于監(jiān)測(cè)氣體的濃度和組成的傳感器,在環(huán)保、安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。氣敏傳感器主要用于接觸不同組份的氣體,因現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度變化大,同時(shí)也有大量的粉塵、油霧等,因此它的工作環(huán)境非常惡劣,同時(shí),氣體與傳感器件的材質(zhì)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致器件的性能下降。因此,對(duì)于氣敏傳感器,必須具備以下條件:能偵測(cè)到報(bào)警氣體的容許濃度及其它標(biāo)準(zhǔn)值之氣體濃度,可長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定性、重復(fù)性好、反應(yīng)迅速、共存物質(zhì)的影響較低等。
傳感器的特點(diǎn)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。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,讓物體慢慢變得活了起來(lái)。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
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