基礎知識彙總:傳感器超詳細分類
發布時間:2016-12-12 責任編輯:sherry
國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi),能(neng)感(gan)受(shou)到(dao)被(bei)測(ce)量(liang)的(de)信(xin)息(xi),並(bing)能(neng)將(jiang)檢(jian)測(ce)感(gan)受(shou)到(dao)的(de)信(xin)息(xi),按(an)一(yi)定(ding)規(gui)律(lv)變(bian)換(huan)成(cheng)為(wei)電(dian)信(xin)號(hao)或(huo)其(qi)他(ta)所(suo)需(xu)形(xing)式(shi)的(de)信(xin)息(xi)輸(shu)出(chu),以(yi)滿(man)足(zu)信(xin)息(xi)的(de)傳(chuan)輸(shu)、處理、存儲、顯示、記錄和控製等要求。它是實現自動檢測和自動控製的首要環節。
傳感器的分類
可以用不同的觀點對傳感器進行分類:它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。
根據傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學傳感器二大類
傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。
化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關係的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。

有you些xie傳chuan感gan器qi既ji不bu能neng劃hua分fen到dao物wu理li類lei,也ye不bu能neng劃hua分fen為wei化hua學xue類lei。大da多duo數shu傳chuan感gan器qi是shi以yi物wu理li原yuan理li為wei基ji礎chu運yun作zuo的de。化hua學xue傳chuan感gan器qi技ji術shu問wen題ti較jiao多duo,例li如ru可ke靠kao性xing問wen題ti,規gui模mo生sheng產chan的de可ke能neng性xing,價jia格ge問wen題ti等deng,解jie決jue了le這zhe類lei難nan題ti,化hua學xue傳chuan感gan器qi的de應ying用yong將jiang會hui有you巨ju大da增zeng長chang。
按照其用途,傳感器可分類為:
壓力敏和力敏傳感器 ?位置傳感器
液麵傳感器 ?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。
以其輸出信號為標準可將傳感器分為:
模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。
數字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。
膺數字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。
開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
在外界因素的作用下,所有材料都會作出相應的、具ju有you特te征zheng性xing的de反fan應ying。它ta們men中zhong的de那na些xie對dui外wai界jie作zuo用yong最zui敏min感gan的de材cai料liao,即ji那na些xie具ju有you功gong能neng特te性xing的de材cai料liao,被bei用yong來lai製zhi作zuo傳chuan感gan器qi的de敏min感gan元yuan件jian。從cong所suo應ying用yong的de材cai料liao觀guan點dian出chu發fa可ke將jiang傳chuan感gan器qi分fen成cheng下xia列lie幾ji類lei:
(1)按照其所用材料的類別分
金屬、 聚合物、 陶瓷、 混合物
(2)按材料的物理性質分
導體、絕緣體、 半導體、磁性材料
(3)按材料的晶體結構分
單晶、多晶、非晶材料
與采用新材料緊密相關的傳感器開發工作,可以歸納為下述三個方向:
(1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應,然後使它們能在傳感器技術中得到實際使用。
(2)探索新的材料,應用那些已知的現象、效應和反應來改進傳感器技術。
(3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應,並在傳感器技術中加以具體實施。
現xian代dai傳chuan感gan器qi製zhi造zao業ye的de進jin展zhan取qu決jue於yu用yong於yu傳chuan感gan器qi技ji術shu的de新xin材cai料liao和he敏min感gan元yuan件jian的de開kai發fa強qiang度du。傳chuan感gan器qi開kai發fa的de基ji本ben趨qu勢shi是shi和he半ban導dao體ti以yi及ji介jie質zhi材cai料liao的de應ying用yong密mi切qie關guan聯lian的de。表biao1.2中給出了一些可用於傳感器技術的、能夠轉換能量形式的材料。
按照其製造工藝,可以將傳感器區分為:
集成傳感器?薄膜傳感器?厚膜傳感器?陶瓷傳感器
集成傳感器是用標準的生產矽基半導體集成電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。
薄膜傳感器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路製造在此基板上。
厚膜傳感器是利用相應材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上製成的,基片通常是Al2O3製成的,然後進行熱處理,使厚膜成形。
陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。
wanchengshidangdeyubeixingcaozuozhihou,yichengxingdeyuanjianzaigaowenzhongjinxingshaojie。houmohetaocichuanganqizheerzhonggongyizhijianyouxuduogongtongtexing,zaimouxiefangmian,keyirenweihoumogongyishitaocigongyideyizhongbianxing。
每種工藝技術都有自己的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及傳感器參數的高穩定性等原因,采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。
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