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        傳感器的作用及種類

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        傳感器的作用及種類

        發布日期:2021-04-10 02:27:07 作者:admin

          傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

          傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化,它不僅促進了傳統產業的改造和更新換代,而且還可能建立新型工業,從而成為21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(MEMS)技術基礎上的,已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器。

          常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:

          光敏傳感器——視覺

          聲敏傳感器——聽覺

          氣敏傳感器——嗅覺

          化學傳感器——味覺

          壓敏、溫敏、 流體傳感器——觸覺

          敏感元件的分類:

          物理類,基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。

          化學類,基于化學反應的原理。

          生物類,基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。

          通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、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(還有人曾將敏感元件分46類)。

          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換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。

          變頻功率

          變頻功率傳感器通過對輸入的電壓、電流信號進行交流采樣,再將采樣 值通過電纜、光纖等傳輸系統與數字量輸入二次儀表相連,數字量輸入二次儀表對電壓、電流的采樣值進行運算,可以獲取電壓有效值、電流有效值、基波電壓、基波電流、諧波電壓、諧波電流、有功功率、基波功率、諧波功率等參數。

          稱重

          稱重傳感器是一種能夠將重力轉變為電信號的力→電轉換裝置,是電子衡器的一個關鍵部件。

          能夠實現力→電轉換的傳感器有多種,常見的有電阻應變式、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,而絕大多數衡器產品所用的還是電阻應變式稱重傳感器。電阻應變式稱重傳感器結構較簡單,準確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環境下使用。因此電阻應變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。

          電阻應變式

          傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應,即在外力作用下產生機械形變,從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類,金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應小等優點。

          壓阻式

          壓阻式傳感器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不平衡輸出。

          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壓阻式傳感器應用最為普遍。

          熱電阻

          熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用最多的是鉑和銅,此外,已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

          熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。在溫度檢測精度要求比較高的場合,這種傳感器比較適用。較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等,它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。

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