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傳感器的種類及應(yīng)用

更新更新時(shí)間:2019-09-25      點(diǎn)擊次數(shù):1753

用同觀點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)行分類:們轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作基本物理或化學(xué)效應(yīng));們用途;們輸出信號(hào)類型及制作們材料和工藝等 
根據(jù)傳感器工作原理分物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類 :
傳感器工作原理分類物理傳感器應(yīng)用物理效應(yīng)諸壓電效應(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)量微小變化都轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 
化學(xué)傳感器包括些化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象因關(guān)系傳感器被測(cè)信號(hào)量微小變化也轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 
有些傳感器既能劃分物理類也能劃分化學(xué)類大多數(shù)傳感器物理原理基礎(chǔ)運(yùn)作化學(xué)傳感器技術(shù)問題較多例靠性問題規(guī)模生產(chǎn)能性價(jià)格問題等解決了類難題化學(xué)傳感器應(yīng)用會(huì)有巨大增長(zhǎng) 
常見傳感器應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于表1.1 
按照其用途傳感器分類: 
壓力敏和力敏傳感器 ?位置傳感器 
液面?zhèn)鞲衅??能耗傳感器 
速度傳感器 ?熱敏傳感器 
加速度傳感器 ?射線輻射傳感器 
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? 
其輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)傳感器分: 
模擬傳感器--被測(cè)量非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)? 
數(shù)字傳感器--被測(cè)量非電學(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--被測(cè)量信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)? 
開關(guān)傳感器--當(dāng)被測(cè)量信號(hào)達(dá)某特定閾值時(shí)傳感器相應(yīng)地輸出設(shè)定低電平或高電平信號(hào) 

外界因素作用下所有材料都會(huì)作出相應(yīng)、具有特征性反應(yīng)們些對(duì)外界作用敏感材料即些具有功能特性材料被用來(lái)制作傳感器敏感元件從所應(yīng)用材料觀點(diǎn)出發(fā)傳感器分成下列幾類: 
(1)按照其所用材料類別分? 
金屬? 聚合物? 陶瓷? 混合物? 
(2)按材料物理性質(zhì)分? ? 導(dǎo)體? 絕緣體? 半導(dǎo)體? 磁性材料? 
(3)按材料晶體結(jié)構(gòu)分? 
單晶? 多晶? 非晶材料? 
與采用新材料緊密相關(guān)傳感器開發(fā)工作歸納下述三方向:? 
(1)已知材料探索新現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)使們能傳感器技術(shù)得實(shí)際使用? 
(2)探索新材料應(yīng)用些已知現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來(lái)改進(jìn)傳感器技術(shù)? 
(3)研究新型材料基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)并傳感器技術(shù)加具體實(shí)施? 
現(xiàn)代傳感器制造業(yè)進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)新材料和敏感元件開發(fā)強(qiáng)度傳感器開發(fā)基本趨勢(shì)和半導(dǎo)體及介質(zhì)材料應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)表1.2給出了些用于傳感器技術(shù)、能夠轉(zhuǎn)換能量形式材料? 
按照其制造工藝傳感器區(qū)分: 
集成傳感器?薄膜傳感器?厚膜傳感器?陶瓷傳感器 
集成傳感器用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路工藝技術(shù)制造通常還用于初步處理被測(cè)信號(hào)部分電路也集成同芯片上? 
薄膜傳感器則通過(guò)沉積介質(zhì)襯底(基板)上相應(yīng)敏感材料薄膜形成使用混合工藝時(shí)同樣部分電路制造此基板上? 
厚膜傳感器利用相應(yīng)材料漿料涂覆陶瓷基片上制成基片通常Al2O3制成進(jìn)行熱處理使厚膜成形 
陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產(chǎn)? 
完成適當(dāng)預(yù)備性操作之已成形元件高溫進(jìn)行燒結(jié)厚膜和陶瓷傳感器二種工藝之間有許多共同特性某些方面認(rèn)厚膜工藝陶瓷工藝種變型? 
每種工藝技術(shù)都有自己優(yōu)點(diǎn)和足由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需資本投入較低及傳感器參數(shù)高穩(wěn)定性等原因采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理
轉(zhuǎn)速傳感器----旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖波(5VDC)送入PLC或其處理器進(jìn)行處理 
電流傳感器----電流變送器0-或更大電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成4--20mA或0--20mA標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)給處理器 
電壓傳感器----電壓變送器0--100V或更大電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成0--10V標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)給處理器 
振動(dòng)傳感器----檢測(cè)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)進(jìn)行線性輸出或繼電器輸出 
霍爾傳感器---- 電感式接近開關(guān)采用霍爾原理檢測(cè)距離會(huì)超過(guò)10mm輸出信號(hào)般都直流三線制PNP或NPN輸出 
缸壓傳感器--壓力傳感器輸出繼電器信號(hào)也線性信號(hào) 
空氣流量傳感器--輸出繼電器信號(hào)或電壓、電流線性信號(hào) 
氧傳感器 -- 
節(jié)氣門位置傳感器 
溫度傳感器 --般都線性電壓輸出并且要配合溫控器使用

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