對(dui)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)說(shuo)
，按(an)照(zhao)輸(shu)入(ru)的(de)狀(zhuang)態(tai)，輸(shu)入(ru)可(ke)以(yi)分(fen)成(cheng)靜(jing)態(tai)量(liang)和(he)動(dong)態(tai)量(liang)。我(wo)們(men)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)在(zai)各(ge)個(ge)值(zhi)的(de)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)下(xia)

，輸(shu)出(chu)量(liang)和(he)輸(shu)入(ru)量(liang)的(de)關(guan)係(xi)得(de)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)靜(jing)態(tai)特(te)性(xing)。傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)靜(jing)態(tai)特(te)性(xing)的(de)主(zhu)要(yao)指(zhi)標(biao)有(you)線(xian)性(xing)度(du)

、遲滯、重複性、靈ling敏min度du和he準zhun確que度du等deng。傳chuan感gan器qi的de動dong態tai特te性xing則ze指zhi的de是shi對dui於yu輸shu入ru量liang隨sui著zhe時shi間jian變bian化hua的de響xiang應ying特te性xing。動dong態tai特te性xing通tong常chang采cai用yong傳chuan遞di函han數shu等deng自zi動dong控kong製zhi的de模mo型xing來lai描miao述shu。通tong常chang
，傳chuan感gan器qi接jie收shou到dao的de信xin號hao都dou有you微wei弱ruo的de低di頻pin信xin號hao，外wai界jie的de幹gan擾rao有you的de時shi候hou的de幅fu度du能neng夠gou超chao過guo被bei測ce量liang的de信xin號hao，因yin此ci消xiao除chu串chuan入ru的de噪zao聲sheng就jiu成cheng為wei了le一yi項xiang關guan鍵jian的de傳chuan感gan器qi技ji術shu。

光纖傳感器

近年來，傳感器在朝著靈敏、精確
、適應性強
、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中，光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁幹擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能
，絕緣

、無感應的電氣性能
，耐水、耐高溫
、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的地區（如核輻射區）
，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。

光纖傳感器是最近幾年出現的新技術，可以用來測量多種物理量，比如聲場
、電場
、壓力、溫度、角速度、jiasududeng，haikeyiwanchengxianyouceliangjishunanyiwanchengdeceliangrenwu。zaixiaxiaodekongjianli，zaiqiangdianciganraohegaodianyadehuanjingli，guangxianchuanganqidouxianshichuledutedenengli。muqianguangxianchuanganqiyijingyou70多種

，大致上分成光纖自身傳感器和利用光纖的傳感器。

所謂光纖自身的傳感器，就是光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度
、折射率、直徑的變化，從而使得光纖內傳輸的光在振幅
、相位、頻率、偏振等方麵發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相幹涉（比較），使輸出的光的相位（或振幅）發生變化，根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高，利用幹涉技術能夠檢測出10的負4 次(ci)方(fang)弧(hu)度(du)的(de)微(wei)小(xiao)相(xiang)位(wei)變(bian)化(hua)所(suo)對(dui)應(ying)的(de)物(wu)理(li)量(liang)。利(li)用(yong)光(guang)纖(xian)的(de)繞(rao)性(xing)和(he)低(di)損(sun)耗(hao)，能(neng)夠(gou)將(jiang)很(hen)長(chang)的(de)光(guang)纖(xian)盤(pan)成(cheng)直(zhi)徑(jing)很(hen)小(xiao)的(de)光(guang)纖(xian)圈(quan)，以(yi)增(zeng)加(jia)利(li)用(yong)長(chang)度(du)，獲(huo)得(de)更(geng)高(gao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)。

光(guang)纖(xian)聲(sheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)是(shi)一(yi)種(zhong)利(li)用(yong)光(guang)纖(xian)自(zi)身(shen)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。當(dang)光(guang)纖(xian)受(shou)到(dao)一(yi)點(dian)很(hen)微(wei)小(xiao)的(de)外(wai)力(li)作(zuo)用(yong)時(shi)，就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)微(wei)彎(wan)曲(qu)，而(er)其(qi)傳(chuan)光(guang)能(neng)力(li)發(fa)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)變(bian)化(hua)。聲(sheng)音(yin)是(shi)一(yi)種(zhong)機(ji)械(xie)波(bo)，它(ta)對(dui)光(guang)纖(xian)的(de)作(zuo)用(yong)就(jiu)是(shi)使(shi)光(guang)纖(xian)受(shou)力(li)並(bing)產(chan)生(sheng)彎(wan)曲(qu)，通(tong)過(guo)彎(wan)曲(qu)就(jiu)能(neng)夠(gou)得(de)到(dao)聲(sheng)音(yin)的(de)強(qiang)弱(ruo)。光(guang)纖(xian)陀(tuo)螺(luo)也(ye)是(shi)光(guang)纖(xian)自(zi)身(shen)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)一(yi)種(zhong)，與(yu)激(ji)光(guang)陀(tuo)螺(luo)相(xiang)比(bi)，光(guang)纖(xian)陀(tuo)螺(luo)靈(ling)敏(min)度(du)高(gao)，體(ti)積(ji)小(xiao)
，成(cheng)本(ben)低(di)
，可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)飛(fei)機(ji)
、艦船、導彈等的高性能慣性導航係統。如圖就是光纖傳感器渦輪流量計的原理。

另外一個大類的光纖傳感器是利用光纖的傳感器。其結構大致如下：chuanganqiweiyuguangxianduanbu，guangxianzhishiguangdechuanshuxian，jiangbeiceliangdewuliliangbianhuanchengweiguangdezhenfu，xiangweihuozhezhenfudebianhua。zaizhezhongchuanganqixitongzhong，chuantongdechuanganqiheguangxianxiangjiehe。guangxiandedaorushideshixiantanzhenhuadeyaocetigonglekenengxing。zhezhongguangxianchuanshudechuanganqishiyongfanweiguang
，shiyongjianbian
，danshijingdubidiyileichuanganqishaodi。

光纖在傳感器家族中是後期之秀，它憑借著光纖的優異性能而得到廣泛的應用，是在生產實踐中值得注意的一種傳感器。

物理傳感器

wulichuanganqishijiancewuliliangdechuanganqi。tashiliyongmouxiewulixiaoying，babeiceliangdewuliliangzhuanhuachengweibianyuchulidenengliangxingshidexinhaodezhuangzhi。qishuchudexinhaoheshurudexinhaoyouquedingdeguanxi。zhuyaodewulichuanganqiyouguangdianshichuanganqi、壓電傳感器
、壓阻式傳感器、電磁式傳感器、熱電式傳感器、光導纖維傳感器等。

zuoweilizi
，rangwomenkankanbijiaochangyongdeguangdianshichuanganqi。zhezhongchuanganqibaguangxinhaozhuanhuanchengweidianxinhao，tazhijiejiancelaiziwutidefushexinxi，yekeyizhuanhuanqitawuliliangchengweiguangxinhao。qizhuyaodeyuanlishiguangdianxiaoying：當光照射到物質上的時候，物質上的電效應發生改變，這裏的電效應包括電子發射
、電導率和電位電流等。

顯(xian)然(ran)，能(neng)夠(gou)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)這(zhe)樣(yang)效(xiao)應(ying)的(de)器(qi)件(jian)成(cheng)為(wei)光(guang)電(dian)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)部(bu)件(jian)，比(bi)如(ru)說(shuo)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)。這(zhe)樣(yang)，我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)了(le)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)工(gong)作(zuo)流(liu)程(cheng)就(jiu)是(shi)接(jie)受(shou)相(xiang)應(ying)的(de)光(guang)的(de)照(zhao)射(she)
，通(tong)過(guo)類(lei)似(si)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)這(zhe)樣(yang)的(de)器(qi)件(jian)把(ba)光(guang)能(neng)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)為(wei)電(dian)能(neng)
，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)放(fang)大(da)和(he)去(qu)噪(zao)聲(sheng)的(de)處(chu)理(li)，就(jiu)得(de)到(dao)了(le)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)。這(zhe)裏(li)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)信(xin)號(hao)和(he)原(yuan)始(shi)的(de)光(guang)信(xin)號(hao)有(you)一(yi)定(ding)的(de)關(guan)係(xi)
，通(tong)常(chang)是(shi)接(jie)近(jin)線(xian)性(xing)的(de)關(guan)係(xi)，這(zhe)樣(yang)計(ji)算(suan)原(yuan)始(shi)的(de)光(guang)信(xin)號(hao)就(jiu)不(bu)是(shi)很(hen)複(fu)雜(za)了(le)。其(qi)它(ta)的(de)物(wu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)理(li)都(dou)可(ke)以(yi)類(lei)比(bi)於(yu)光(guang)電(dian)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)。

物(wu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)是(shi)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan)的(de)，我(wo)們(men)僅(jin)僅(jin)就(jiu)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)看(kan)物(wu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)情(qing)況(kuang)
，之(zhi)後(hou)不(bu)難(nan)推(tui)測(ce)物(wu)理(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)其(qi)他(ta)的(de)方(fang)麵(mian)也(ye)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)應(ying)用(yong)。

biruxueyaceliangshiyixueceliangzhongdezuiweichangguideyizhong。womentongchangdexueyaceliangdoushijianjieceliang，tongguotibiaojiancechulaidexueliuheyalizhijiandeguanxi，congercechumaiguanlidexueyazhi。celiangxueyasuoxuyaodechuanganqitongchangdoubaokuoyigedanxingmopian
，tajiangyalixinhaozhuanbianchengweimopiandebianxing
，ranhouzaigenjumopiandeyingbianhuoweiyizhuanhuanchengweixiangyingdedianxinhao。zaidianxinhaodefengzhichuwomenkeyijiancechulaishousuoya，zaitongguofanxiangqihefengzhijianceqihou，zhongchuanganqiwaixingwomenkeyidedaoshuzhangya
，tongguojifenqijiukeyidedaopingjunya。

讓rang我wo們men再zai看kan看kan呼hu吸xi測ce量liang技ji術shu。呼hu吸xi測ce量liang是shi臨lin床chuang診zhen斷duan肺fei功gong能neng的de重zhong要yao依yi據ju，在zai外wai科ke手shou術shu和he病bing人ren監jian護hu中zhong都dou是shi必bi不bu可ke少shao的de。比bi如ru在zai使shi用yong用yong於yu測ce量liang呼hu吸xi頻pin率lv的de熱re敏min電dian阻zu式shi傳chuan感gan器qi時shi，把ba傳chuan感gan器qi的de電dian阻zu安an裝zhuang在zai一yi個ge夾jia子zi前qian端duan的de外wai側ce，把ba夾jia子zi夾jia在zai鼻bi翼yi上shang，當dang呼hu吸xi氣qi流liu從cong熱re敏min電dian阻zu表biao麵mian流liu過guo時shi
，就jiu可ke以yi通tong過guo熱re敏min電dian阻zu來lai測ce量liang呼hu吸xi的de頻pin率lv以yi及ji熱re氣qi的de狀zhuang態tai。

再比如最常見的體表溫度測量過程，雖然看起來很容易
，但是卻有著複雜的測量機理。體表溫度是由局部的血流量、下xia層ceng組zu織zhi的de導dao熱re情qing況kuang和he表biao皮pi的de散san熱re情qing況kuang等deng多duo種zhong因yin素su決jue定ding的de，因yin此ci測ce量liang皮pi膚fu溫wen度du要yao考kao慮lv到dao多duo方fang麵mian的de影ying響xiang。熱re電dian偶ou式shi傳chuan感gan器qi被bei較jiao多duo的de應ying用yong到dao溫wen度du的de測ce量liang中zhong，通tong常chang有you杆gan狀zhuang熱re電dian偶ou傳chuan感gan器qi和he薄bo膜mo熱re電dian偶ou傳chuan感gan器qi。

由you於yu熱re電dian偶ou的de尺chi寸cun非fei常chang小xiao
，精jing度du比bi較jiao高gao的de可ke做zuo到dao微wei米mi的de級ji別bie，所suo以yi能neng夠gou比bi較jiao精jing確que地di測ce量liang出chu某mou一yi點dian處chu的de溫wen度du
，加jia上shang後hou期qi的de分fen析xi統tong計ji，能neng夠gou得de出chu比bi較jiao全quan麵mian的de分fen析xi結jie果guo。這zhe是shi傳chuan統tong的de水shui銀yin溫wen度du計ji所suo不bu能neng比bi擬ni的de，也ye展zhan示shi了le應ying用yong新xin的de技ji術shu給gei科ke學xue發fa展zhan帶dai來lai的de廣guang闊kuo前qian景jing。

從以上的介紹可以看出
，僅僅在生物醫學方麵，物理傳感器就有著多種多樣的應用。傳感器的發展方向是多功能、有圖像的、有you智zhi能neng的de傳chuan感gan器qi。傳chuan感gan器qi測ce量liang作zuo為wei數shu據ju獲huo得de的de重zhong要yao手shou段duan
，是shi工gong業ye生sheng產chan乃nai至zhi家jia庭ting生sheng活huo所suo必bi不bu可ke少shao的de器qi件jian，而er物wu理li傳chuan感gan器qi又you是shi最zui普pu通tong的de傳chuan感gan器qi家jia族zu，靈ling活huo運yun用yong物wu理li傳chuan感gan器qi必bi然ran能neng夠gou創chuang造zao出chu更geng多duo的de產chan品pin，更geng好hao的de效xiao益yi。

紅外傳感器

紅外技術發展到現在，已經為大家所熟知，這種技術已經在現代科技、國防和工農業等領域獲得了廣泛的應用。紅外傳感係統是用紅外線為介質的測量係統，按照功能能夠分成五類：（1）輻射計，用於輻射和光譜測量；（2）搜索和跟蹤係統，用於搜索和跟蹤紅外目標
，確定其空間位置並對它的運動進行跟蹤
；（3）熱成像係統
，可產生整個目標紅外輻射的分布圖象；（4）紅外測距和通信係統；（5）混合係統，是指以上各類係統中的兩個或者多個的組合。

紅(hong)外(wai)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)是(shi)紅(hong)外(wai)探(tan)測(ce)器(qi)，按(an)照(zhao)探(tan)測(ce)的(de)機(ji)理(li)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)熱(re)探(tan)測(ce)器(qi)和(he)光(guang)子(zi)探(tan)測(ce)器(qi)兩(liang)大(da)類(lei)。下(xia)麵(mian)以(yi)熱(re)探(tan)測(ce)器(qi)為(wei)例(li)子(zi)來(lai)分(fen)析(xi)探(tan)測(ce)器(qi)的(de)原(yuan)理(li)。

熱re探tan測ce器qi是shi利li用yong輻fu射she熱re效xiao應ying
，使shi探tan測ce元yuan件jian接jie收shou到dao輻fu射she能neng後hou引yin起qi溫wen度du升sheng高gao
，進jin而er使shi探tan測ce器qi中zhong依yi賴lai於yu溫wen度du的de性xing能neng發fa生sheng變bian化hua。檢jian測ce其qi中zhong某mou一yi性xing能neng的de變bian化hua
，便bian可ke探tan測ce出chu輻fu射she。多duo數shu情qing況kuang下xia是shi通tong過guo熱re電dian變bian化hua來lai探tan測ce輻fu射she的de。當dang元yuan件jian接jie收shou輻fu射she，引yin起qi非fei電dian量liang的de物wu理li變bian化hua時shi，可ke以yi通tong過guo適shi當dang的de變bian換huan後hou測ce量liang相xiang應ying的de電dian量liang變bian化hua。
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仿生傳感器

仿生傳感器，是一種采用新的檢測原理的新型傳感器，它采用固定化的細胞
、酶或者其他生物活性物質與換能器相配合組成傳感器。這種傳感器是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透而發展起來的一種新型的信息技術。這種傳感器的特點是機能高、壽命長。在仿生傳感器中，比較常用的是生體模擬的傳感器。

仿生傳感器按照使用的介質可以分為：酶傳感器、微生物傳感器、細胞器傳感器
、組zu織zhi傳chuan感gan器qi等deng。在zai圖tu中zhong我wo們men可ke以yi看kan到dao，仿fang生sheng傳chuan感gan器qi和he生sheng物wu學xue理li論lun的de方fang方fang麵mian麵mian都dou有you密mi切qie的de聯lian係xi，是shi生sheng物wu學xue理li論lun發fa展zhan的de直zhi接jie成cheng果guo。在zai生sheng體ti模mo擬ni的de傳chuan感gan器qi中zhong
，尿niao素su傳chuan感gan器qi是shi最zui近jin開kai發fa出chu來lai的de一yi種zhong傳chuan感gan器qi。下xia麵mian就jiu以yi尿niao素su傳chuan感gan器qi為wei例li子zi介jie紹shao仿fang生sheng傳chuan感gan器qi的de應ying用yong。

niaosuchuanganqi
，zhuyaoshiyoushengtimojiqilizitongdaoliangbufengoucheng。shengtimonenggouganshouwaibucijiyingxiang，lizitongdaonenggoujieshoushengtimodexinxi
，bingjinxingfangdahechuansong。dangmoneideganshoubuweishoudaowaibucijiwuzhideyingxiangshi，modetouguoxingjiangchanshengbianhua，shidaliangdeliziliuruxibaonei，xingchengxinxidechuansong。qizhongqizhongyaozuoyongdeshishengtimodezuchengchengfenmodanbaizhi
，tanengchanshengbaoxingwangluobianhua
，shimodetouguoxingfashengbianhua，jinxingxinxidechuansongjifangda。shengtimodelizitongdao
，youanjisuandejuhetigoucheng

，keyiyongyoujihuaxuezhongrongyihechengdejuansuandejuhewu（L一穀氨酸，PLG）為替代物質
，它比酶的化學穩定性好。PLG是水溶性的，本不適合電機的修飾，但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物，形成傳感器使用的感應膜。
生體膜的離子通道的原理基本上與生體膜一樣，在電極上將嵌段共聚膜固定後，如果加感應PLG保性網絡變化的物質
，就會使膜的透過性發生變化，從而產生電流的變化，由電流的變化，便可以進行對刺激性物質的檢測。

尿素傳感器經試驗證明是穩定性好的一種生體模擬傳感器，檢測下限為10的負3次方的數量級，還可以檢測刺激性物質，但是暫時還不適合生體的計測。

目前，雖然已經發展成功了許多仿生傳感器，但仿生傳感器的穩定性、zaixianxinghekepiliangshengchanxingmingxianbuzu，suoyifangshengchuanganjishushangchuyuyounianqi

，yinci


，yihouchujixukaifachuxinxiliedefangshengchuanganqihewanshanxianyoudexiliezhiwai，shengwuhuoxingmodegudinghuajishuhefangshengchuanganqidegutaihuazhidejinyibuyanjiu。

在不久的將來，模擬生體功能的嗅覺
、味覺、聽覺、觸覺仿生傳感器將出現
，有可能超過人類五官的敏感能力，完善目前機器人的視覺
、味覺、觸(chu)覺(jiao)和(he)對(dui)目(mu)的(de)物(wu)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)的(de)能(neng)力(li)。我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)看(kan)到(dao)仿(fang)生(sheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)應(ying)用(yong)的(de)廣(guang)泛(fan)前(qian)景(jing)
，但(dan)這(zhe)些(xie)都(dou)需(xu)要(yao)生(sheng)物(wu)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)，我(wo)們(men)拭(shi)目(mu)以(yi)待(dai)這(zhe)一(yi)天(tian)的(de)到(dao)來(lai)。

磁光效應傳感器

現代電測技術日趨成熟，由於具有精度高、便bian於yu微wei機ji相xiang連lian實shi現xian自zi動dong實shi時shi處chu理li等deng優you點dian，已yi經jing廣guang泛fan應ying用yong在zai電dian氣qi量liang和he非fei電dian氣qi量liang的de測ce量liang中zhong。然ran而er電dian測ce法fa容rong易yi受shou到dao幹gan擾rao
，在zai交jiao流liu測ce量liang時shi
，頻pin響xiang不bu夠gou寬kuan及ji對dui耐nai壓ya、絕緣方麵有一定要求
，在激光技術迅速發展的今天，已經能夠解決上述的問題。

磁ci光guang效xiao應ying傳chuan感gan器qi就jiu是shi利li用yong激ji光guang技ji術shu發fa展zhan而er成cheng的de高gao性xing能neng傳chuan感gan器qi。激ji光guang
，是shi本ben世shi紀ji六liu十shi年nian代dai初chu迅xun速su發fa展zhan起qi來lai的de又you一yi新xin技ji術shu，它ta的de出chu現xian標biao誌zhi著zhe人ren們men掌zhang握wo和he利li用yong光guang波bo進jin入ru了le一yi個ge新xin的de階jie段duan。由you於yu以yi往wang普pu通tong光guang源yuan單dan色se度du低di，故gu很hen多duo重zhong要yao的de應ying用yong受shou到dao限xian製zhi，而er激ji光guang的de出chu現xian，使shi無wu線xian電dian技ji術shu和he光guang學xue技ji術shu突tu飛fei猛meng進jin、相互滲透、相互補充。現在
，利用激光已經製成了許多傳感器，解決了許多以前不能解決的技術難題
，使它適用於煤礦
、石油、天然氣貯存等危險、易燃的場所。

比如說用激光製成的光導纖維傳感器，能測量原油噴射
、石(shi)油(you)大(da)罐(guan)龜(gui)裂(lie)的(de)情(qing)況(kuang)參(can)數(shu)。在(zai)實(shi)測(ce)地(di)點(dian)，不(bu)必(bi)電(dian)源(yuan)供(gong)電(dian)
，這(zhe)對(dui)於(yu)安(an)全(quan)防(fang)爆(bao)措(cuo)施(shi)要(yao)求(qiu)很(hen)嚴(yan)格(ge)的(de)石(shi)油(you)化(hua)工(gong)設(she)備(bei)群(qun)尤(you)為(wei)適(shi)用(yong)
，也(ye)可(ke)用(yong)來(lai)在(zai)大(da)型(xing)鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)的(de)某(mou)些(xie)環(huan)節(jie)實(shi)現(xian)光(guang)學(xue)方(fang)法(fa)的(de)遙(yao)測(ce)化(hua)學(xue)技(ji)術(shu)。

磁(ci)光(guang)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)理(li)主(zhu)要(yao)是(shi)利(li)用(yong)光(guang)的(de)偏(pian)振(zhen)狀(zhuang)態(tai)來(lai)實(shi)現(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)功(gong)能(neng)。當(dang)一(yi)束(shu)偏(pian)振(zhen)光(guang)通(tong)過(guo)介(jie)質(zhi)時(shi)，若(ruo)在(zai)光(guang)束(shu)傳(chuan)播(bo)方(fang)向(xiang)存(cun)在(zai)著(zhe)一(yi)個(ge)外(wai)磁(ci)場(chang)
，那(na)麼(me)光(guang)通(tong)過(guo)偏(pian)振(zhen)麵(mian)將(jiang)旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)個(ge)角(jiao)度(du)，這(zhe)就(jiu)是(shi)磁(ci)光(guang)效(xiao)應(ying)。也(ye)就(jiu)是(shi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)測(ce)量(liang)外(wai)加(jia)的(de)磁(ci)場(chang)。在(zai)特(te)定(ding)的(de)試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)下(xia)
，偏(pian)轉(zhuan)的(de)角(jiao)度(du)和(he)輸(shu)出(chu)的(de)光(guang)強(qiang)成(cheng)正(zheng)比(bi)
，通(tong)過(guo)輸(shu)出(chu)光(guang)照(zhao)射(she)激(ji)光(guang)二(er)極(ji)管(guan) LD，就可以獲得數字化的光強，用來測量特定的物理量。

自六十年代末開始，RCLecraw提(ti)出(chu)有(you)關(guan)磁(ci)光(guang)效(xiao)應(ying)的(de)研(yan)究(jiu)報(bao)告(gao)後(hou)
，引(yin)起(qi)大(da)家(jia)的(de)重(zhong)視(shi)。日(ri)本(ben)
，蘇(su)聯(lian)等(deng)國(guo)家(jia)均(jun)開(kai)展(zhan)了(le)研(yan)究(jiu)，國(guo)內(nei)也(ye)有(you)學(xue)者(zhe)進(jin)行(xing)探(tan)索(suo)。磁(ci)光(guang)效(xiao)應(ying)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)電(dian)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)、頻響寬、響應快、安全防爆等特性，因此對一些特殊場合電磁參數的測量，有獨特的功效，尤其在電力係統中高壓大電流的測量方麵、gengxianshitaqianzaideyoushi。tongshitongguokaifachulixitongderuanjianheyingjian，yekeyishixiandianhanjihejiqirenkongzhixitongdezidongshishiceliang。zaiciguangxiaoyingchuanganqideshiyongzhong，zuizhongyaodeshixuanzeciguangjiezhihejiguangqi，butongdeqijianzailingmindu、工(gong)作(zuo)範(fan)圍(wei)方(fang)麵(mian)都(dou)有(you)不(bu)同(tong)的(de)能(neng)力(li)。隨(sui)著(zhe)近(jin)幾(ji)十(shi)年(nian)來(lai)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)激(ji)光(guang)器(qi)和(he)新(xin)型(xing)的(de)磁(ci)光(guang)介(jie)質(zhi)的(de)出(chu)現(xian)
，磁(ci)光(guang)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)
，應(ying)用(yong)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)。

磁光效應傳感器做為一種特定用途的傳感器，能夠在特定的環境中發揮自己的功能，也是一種非常重要的工業傳感器。

壓力傳感器

壓ya力li傳chuan感gan器qi是shi工gong業ye實shi踐jian中zhong最zui為wei常chang用yong的de一yi種zhong傳chuan感gan器qi，而er我wo們men通tong常chang使shi用yong的de壓ya力li傳chuan感gan器qi主zhu要yao是shi利li用yong壓ya電dian效xiao應ying製zhi造zao而er成cheng的de
，這zhe樣yang的de傳chuan感gan器qi也ye稱cheng為wei壓ya電dian傳chuan感gan器qi。

我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質，當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時，就產生了極化效應；dangjixielichediaozhihou
，youhuizhongxinhuidaobudaidiandezhuangtai，yejiushishoudaoyalideshihou，mouxiejingtikenengchanshengchudiandexiaoying，zhejiushisuoweidejihuaxiaoying。kexuejiajiushigenjuzhegexiaoyingyanzhichuleyalichuanganqi。

壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化矽）是(shi)一(yi)種(zhong)天(tian)然(ran)晶(jing)體(ti)，壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)就(jiu)是(shi)在(zai)這(zhe)種(zhong)晶(jing)體(ti)中(zhong)發(fa)現(xian)的(de)，在(zai)一(yi)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)，壓(ya)電(dian)性(xing)質(zhi)一(yi)直(zhi)存(cun)在(zai)，但(dan)溫(wen)度(du)超(chao)過(guo)這(zhe)個(ge)範(fan)圍(wei)之(zhi)後(hou)，壓(ya)電(dian)性(xing)質(zhi)完(wan)全(quan)消(xiao)失(shi)（這個高溫就是所謂的“居裏點”）。由於隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電係數比較低）
，suoyishiyingzhujianbeiqitadeyadianjingtisuotidai。erjiushisuanjianajuyouhendadeyadianlingminduheyadianxishu，danshitazhinengzaishiwenheshidubijiaodidehuanjingxiacainenggouyingyong。linsuanerqinganshuyurenzaojingti，nenggouchengshougaowenhexiangdanggaodeshidu，suoyiyijingdedaoleguangfandeyingyong。

在現在壓電效應也應用在多晶體上，比如現在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷
、PZT、铌酸鹽係壓電陶瓷、铌鎂酸鉛壓電陶瓷等等。

壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)是(shi)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)
，壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)靜(jing)態(tai)測(ce)量(liang)，因(yin)為(wei)經(jing)過(guo)外(wai)力(li)作(zuo)用(yong)後(hou)的(de)電(dian)荷(he)，隻(zhi)有(you)在(zai)回(hui)路(lu)具(ju)有(you)無(wu)限(xian)大(da)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)時(shi)才(cai)得(de)到(dao)保(bao)存(cun)。實(shi)際(ji)的(de)情(qing)況(kuang)不(bu)是(shi)這(zhe)樣(yang)的(de)
，所(suo)以(yi)這(zhe)決(jue)定(ding)了(le)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)隻(zhi)能(neng)夠(gou)測(ce)量(liang)動(dong)態(tai)的(de)應(ying)力(li)。

壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小
、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機
、汽車、船舶、qiaolianghejianzhudezhendonghechongjiceliangzhongyijingdedaoleguangfandeyingyong，tebieyadianchuanganqidewaixingshihangkongheyuhanglingyuzhonggengyoutadeteshudiwei。yadianshichuanganqixinyi

也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)發(fa)動(dong)機(ji)內(nei)部(bu)燃(ran)燒(shao)壓(ya)力(li)的(de)測(ce)量(liang)與(yu)真(zhen)空(kong)度(du)的(de)測(ce)量(liang)。也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)軍(jun)事(shi)工(gong)業(ye)，例(li)如(ru)用(yong)它(ta)來(lai)測(ce)量(liang)槍(qiang)炮(pao)子(zi)彈(dan)在(zai)膛(tang)中(zhong)擊(ji)發(fa)的(de)一(yi)瞬(shun)間(jian)的(de)膛(tang)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)和(he)炮(pao)口(kou)的(de)衝(chong)擊(ji)波(bo)壓(ya)力(li)。它(ta)既(ji)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)大(da)的(de)壓(ya)力(li)
，也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)微(wei)小(xiao)的(de)壓(ya)力(li)。

壓(ya)電(dian)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)也(ye)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)在(zai)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)測(ce)量(liang)中(zhong)，比(bi)如(ru)說(shuo)心(xin)室(shi)導(dao)管(guan)式(shi)微(wei)音(yin)器(qi)就(jiu)是(shi)由(you)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)製(zhi)成(cheng)的(de)，因(yin)為(wei)測(ce)量(liang)動(dong)態(tai)壓(ya)力(li)是(shi)如(ru)此(ci)普(pu)遍(bian)
，所(suo)以(yi)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)就(jiu)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan)。

除(chu)了(le)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)之(zhi)外(wai)，還(hai)有(you)利(li)用(yong)壓(ya)阻(zu)效(xiao)應(ying)製(zhi)造(zao)出(chu)來(lai)的(de)壓(ya)阻(zu)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，利(li)用(yong)應(ying)變(bian)效(xiao)應(ying)的(de)應(ying)變(bian)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)，這(zhe)些(xie)不(bu)同(tong)的(de)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)利(li)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)效(xiao)應(ying)和(he)不(bu)同(tong)的(de)材(cai)料(liao)，在(zai)不(bu)同(tong)的(de)場(chang)合(he)能(neng)夠(gou)發(fa)揮(hui)它(ta)們(men)獨(du)特(te)的(de)用(yong)途(tu)。

電磁傳感器

磁ci傳chuan感gan器qi是shi最zui古gu老lao的de傳chuan感gan器qi，指zhi南nan針zhen是shi磁ci傳chuan感gan器qi的de最zui早zao的de一yi種zhong應ying用yong。但dan是shi作zuo為wei現xian代dai的de傳chuan感gan器qi，為wei了le便bian於yu信xin號hao處chu理li
，需xu要yao磁ci傳chuan感gan器qi能neng將jiang磁ci信xin號hao轉zhuan化hua成cheng為wei電dian信xin號hao輸shu出chu。應ying用yong最zui早zao的de是shi根gen據ju電dian磁ci感gan應ying原yuan理li製zhi造zao的de磁ci電dian式shi的de傳chuan感gan器qi。這zhe種zhong磁ci電dian式shi傳chuan感gan器qi曾zeng在zai工gong業ye控kong製zhi領ling域yu作zuo出chu了le傑jie出chu的de貢gong獻xian
，但dan是shi到dao今jin天tian已yi經jing被bei以yi高gao性xing能neng磁ci敏min感gan材cai料liao為wei主zhu的de新xin型xing磁ci傳chuan感gan器qi所suo替ti代dai。

在今天所用的電磁效應的傳感器中，磁旋轉傳感器是重要的一種。磁旋轉傳感器主要由半導體磁阻元件

、永久磁鐵
、固定器、外(wai)殼(ke)等(deng)幾(ji)個(ge)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)。典(dian)型(xing)結(jie)構(gou)是(shi)將(jiang)一(yi)對(dui)磁(ci)阻(zu)元(yuan)件(jian)安(an)裝(zhuang)在(zai)一(yi)個(ge)永(yong)磁(ci)體(ti)的(de)刺(ci)激(ji)上(shang)，元(yuan)件(jian)的(de)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)端(duan)子(zi)接(jie)到(dao)固(gu)定(ding)器(qi)上(shang)
，然(ran)後(hou)安(an)裝(zhuang)在(zai)金(jin)屬(shu)盒(he)中(zhong)，再(zai)用(yong)工(gong)程(cheng)塑(su)料(liao)密(mi)封(feng)，形(xing)成(cheng)密(mi)閉(bi)結(jie)構(gou)，這(zhe)個(ge)結(jie)構(gou)就(jiu)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。磁(ci)旋(xuan)轉(zhuan)傳(chuan)感(gan)器(qi)有(you)許(xu)多(duo)半(ban)導(dao)體(ti)磁(ci)阻(zu)元(yuan)件(jian)無(wu)法(fa)比(bi)擬(ni)一(yi)款(kuan)電(dian)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)外(wai)形(xing)的(de)優(you)點(dian)。除(chu)了(le)具(ju)備(bei)很(hen)高(gao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)很(hen)大(da)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)外(wai)，而(er)且(qie)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)轉(zhuan)速(su)檢(jian)測(ce)範(fan)圍(wei)，這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)結(jie)果(guo)。另(ling)外(wai)
，這(zhe)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)還(hai)能(neng)夠(gou)應(ying)用(yong)在(zai)很(hen)大(da)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)中(zhong)
，有(you)很(hen)長(chang)的(de)工(gong)作(zuo)壽(shou)命(ming)
、抗灰塵、水和油汙的能力強


，因此耐受各種環境條件及外部噪聲。所以，這種傳感器在工業應用中受到廣泛的重視。

磁ci旋xuan轉zhuan傳chuan感gan器qi在zai工gong廠chang自zi動dong化hua係xi統tong中zhong有you廣guang泛fan的de應ying用yong
，因yin為wei這zhe種zhong傳chuan感gan器qi有you著zhe令ling人ren滿man意yi的de特te性xing，同tong時shi不bu需xu要yao維wei護hu。其qi主zhu要yao應ying用yong在zai機ji床chuang伺si服fu電dian機ji的de轉zhuan動dong檢jian測ce
、工廠自動化的機器人臂的定位、液壓衝程的檢測、工廠自動化相關設備的位置檢測、旋轉編碼器的檢測單元和各種旋轉的檢測單元等。

xiandaidecixuanzhuanchuanganqizhuyaobaokuoyousixiangchuanganqihedanxiangchuanganqi。zaigongzuoguochengzhong，sixiangchadongxuanzhuanchuanganqiyongyiduijiancedanyuanshixianchadongjiance，lingyiduishixiandaochadongjiance。zheyang
，sixiangchuanganqidejiancenenglishidanyuanjiandesibei。ereryuanjiandedanxiangxuanzhuanchuanganqiyeyouzijideyoudian
，yejiushixiaoqiaokekaodetedian，bingqieshuchuxinhaoda，nengjiancedisuyundong，kanghuanjingyingxianghekangzaoshengnengliqiang，chengbendi。yincidanxiangchuanganqiyejiangyouhenhaodeshichang。

磁(ci)旋(xuan)轉(zhuan)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)中(zhong)也(ye)有(you)大(da)的(de)應(ying)用(yong)潛(qian)力(li)。在(zai)盒(he)式(shi)錄(lu)音(yin)機(ji)的(de)換(huan)向(xiang)機(ji)構(gou)中(zhong)，可(ke)用(yong)磁(ci)阻(zu)元(yuan)件(jian)來(lai)檢(jian)測(ce)磁(ci)帶(dai)的(de)終(zhong)點(dian)。家(jia)用(yong)錄(lu)像(xiang)機(ji)中(zhong)大(da)多(duo)數(shu)有(you)變(bian)速(su)與(yu)高(gao)速(su)重(zhong)放(fang)功(gong)能(neng)，這(zhe)也(ye)可(ke)用(yong)磁(ci)旋(xuan)轉(zhuan)傳(chuan)感(gan)器(qi)檢(jian)測(ce)主(zhu)軸(zhou)速(su)度(du)並(bing)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)，獲(huo)得(de)高(gao)畫(hua)麵(mian)的(de)質(zhi)量(liang)。洗(xi)衣(yi)機(ji)中(zhong)的(de)電(dian)機(ji)的(de)正(zheng)反(fan)轉(zhuan)和(he)高(gao)低(di)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)功(gong)能(neng)都(dou)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)伺(si)服(fu)旋(xuan)轉(zhuan)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)實(shi)現(xian)檢(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)。
這zhe種zhong開kai關guan可ke以yi感gan應ying到dao進jin入ru自zi己ji檢jian驗yan區qu域yu的de金jin屬shu物wu體ti
，控kong製zhi自zi己ji內nei部bu電dian路lu的de開kai或huo關guan。開kai關guan自zi己ji產chan生sheng磁ci場chang，當dang有you金jin屬shu物wu體ti進jin入ru到dao磁ci場chang會hui引yin起qi磁ci場chang的de變bian化hua。這zhe種zhong變bian化hua通tong過guo開kai關guan內nei部bu電dian路lu可ke以yi變bian成cheng電dian信xin號hao。

更加突出電磁傳感器是一門應用很廣的高新技術
，國內
、國外都投入了一定的科研力量在進行研究
，這種傳感器的應用正在滲透入國民經濟、國防建設和人們日常生活的各個領域。

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