傳感器的三種類型,傳感器的三種類型


1、傳感器的三種類型
傳感器是利用現代科技,將各種物理量轉化為電信號輸出的一種設備。根據不同的物理量轉換方式,傳感器可以分為三類:電子傳感器、光學傳感器以及機械傳感器。
電子傳感器是指那些能夠將電學信號轉化為可用輸出信號的傳感器。它們采用了很多種轉換技術,如電阻、電容、電感、壓力變送器等等。電子傳感器的優點是準確度高、靈敏度好,且易于集成化。電子傳感器廣泛應用于工業流程控制、自動化控制、汽車電子等領域。
光學傳感器,則是使用光學波長與物體進行相互作用,將可見或無線電波的強度、相位、波長等光學信息轉化成電信號的傳感器。光學傳感器有廣泛的應用領域,如標準光電傳感器、光纖傳感器等,應用于測量、檢測、位置、姿態、形態、位移、形變等各種物理量的測量,廣泛應用于醫療、環保、農業、天文學等領域。
機械傳感器可以將物理性能轉換成機械位移或機械力,然后將信號轉換為電子信號輸出。機械傳感器適用于測量機械、力學、力等物理量,廣泛應用于礦山、建筑、測量、航空等領域。
三類傳感器各有其優缺點,但它們的應用范圍越來越廣,隨著科技的進步,未來的傳感器肯定會越來越精準、靈敏。
2、傳感器有哪幾種類型,舉例說明?
生活中的傳感器有以下種類:
1,光傳感器
光傳感器利用的是半導體的光導效應或光生伏特效應。光生伏特效應是通過光照射,將半導體PN結處產生的電壓或電流作為輸出加以檢測。如光敏二級管,光敏三級管等。這些效應都是利用了光的量子性質。最常見的應用實例,就是光控燈。
2,溫度傳感器
用于檢測溫度的物理效應當中,除了利用塞貝克效應的熱電偶外,通常利用Pt,W等的金屬和氧氣物半導體以及非氧化物半導體,有機半導體等的電阻隨溫度變化來作為溫度傳感器的。
此外,還有利用PN結處電流——電壓特性隨溫度的變化,利用居里溫度附近磁特性和介電常數變化的傳感器,利用介電常數和壓電常數的變化,來檢測其共振頻率變化的溫度的感器等。最常見的應用實例,就是空調的控溫了。
大多數壓力傳感器都是利用了某種壓阻效應。所謂壓阻效應,就是當壓力施加于電阻體上時,會使其電阻值發生變化,這種現象稱為壓阻現象比金屬電阻的變化明顯得多,其主要是因在受壓后其電子或空穴的遷移率發生變化。最常見的應用實例,就是電子稱了。
4,磁傳感器
磁傳感器常用的效應是霍爾效應與磁阻效應。利用霍爾效應的元件是霍爾元件,它是在一半導體薄片兩端之間通以電流,如果在薄片垂直方向外加一磁場,則載流子在羅倫茲力的作用下,將沿著與磁場方向垂直的方向移動,若在該方向上設置電極,則可檢測出電壓來 (霍爾電壓)。最常見的應用實例,就是電動車的調速方法了。
5,氣體傳感器
氣體傳感器實際就是半導體氣體傳感器。主要是氣體的吸附效應。如半導體 SnO2燒結制成的氣敏傳感器,其為多晶體,當表面吸附氣體分子時,就會在氣體分子與燒結體之間發生電子交換。控制載流子運動的晶粒界面處的勢壘會發生變化。
若在燒結體上設置兩個電極,其間電阻將隨氣體分子吸附情況而增減。一般在還原性氣體中電阻值會減少,在氧化性氣體中電阻值會增加。最常見的應用實例,就是各種煙霧報警器了。
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。
生物傳感器是用生物活性材料(酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理化學換能器有機結合的一門交叉學科,是發展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監控方法,也是物質分子水平的快速、微量分析方法。
各種生物傳感器有以下共同的結構:包括一種或數種相關生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表達的信號轉換為電信號的物理或化學換能器(傳感器),二者組合在一起,用現代微電子和自動化儀表技術進行生物信號的再加工,構成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統。
3、常用傳感器主要分哪三種形式
1、按傳感器的物理量分類:可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。
2、按傳感器工作原理分類:可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。
3、按傳感器輸出信號的性質分類:可分為 輸出為開關量(“1”和"0”或“開”和“關”)的開關型傳感器;輸出為模擬型傳感器;輸出為脈沖或代碼的數字型傳感器。
4、傳感器的類型有哪些?
按工作原理可劃分為
1. 電學式傳感器—是非電量電測技術中應用范圍較廣的一種傳感器,常用的有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。
電阻式傳感器是利用變阻器將被測非電量轉換為電阻信號的原理制成。電阻式傳感器一般有電位器式、觸點變阻式、電阻應變片式及壓阻式傳感器等。電阻式傳感器主要用于位移、壓力、力、應變、力矩、氣流流速、液位和液體流量等參數的測量。
電容式傳感器是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質的性質和含量,從而使電容量發生變化的原理制成。主要用于壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數的測量。
電感式傳感器是利用改變磁路幾何尺寸、磁體位置來改變電感或互感的電感量或壓磁效應原理制成的。主要用于位移、壓力、力、振動、加速度等參數的測量。
磁電式傳感器是利用電磁感應原理,把被測非電量轉換成電量制成。主要用于流量、轉速和位移等參數的測量。
電渦流式傳感器是利用金屬在磁場中運動切割磁力線,在金屬內形成渦流的原理制成。主要用于位移及厚度等參數的測量。
2. 磁學式傳感器
磁學式傳感器是利用鐵磁物質的一些物理效應而制成的,主要用于位移、轉矩等參數的測量。
3. 光電式傳感器
光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的,主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數的測量。
4. 電勢型傳感器
電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成,主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數的測量。
5. 電荷傳感器
電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的,主要用于力及加速度的測量。
6. 半導體傳感器
半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變化等原理制成,主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。
7. 諧振式傳感器
諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數來改變諧振頻率的原理制成,主要用來測量壓力。
8. 電化學式傳感器
電化學式傳感器是以離子導電為基礎制成,根據其電特性的形成不同,電化學傳感器可分為電位式傳感器、電導式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、液體的酸堿度、電導率及氧化還原電位等參數的測量。
責任編輯:David
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