传感器的种类及应用
用同观点对传感器进行分类:们转换原理(传感器工作基本物理或化学效应);们用途;们输出信号类型及制作们材料和工艺等
根据传感器工作原理分物理传感器和化学传感器二大类 :
传感器工作原理分类物理传感器应用物理效应诸压电效应磁致伸缩现象离化、极化、热电、光电、磁电等效应被测信号量微小变化都转换成电信号
化学传感器包括些化学吸附、电化学反应等现象因关系传感器被测信号量微小变化也转换成电信号
有些传感器既能划分物理类也能划分化学类大多数传感器物理原理基础运作化学传感器技术问题较多例靠性问题规模生产能性价格问题等解决了类难题化学传感器应用会有巨大增长
常见传感器应用领域和工作原理列于表1.1
按照其用途传感器分类:
压力敏和力敏传感器 ?位置传感器
液面传感器 ?能耗传感器
速度传感器 ?热敏传感器
加速度传感器 ?射线辐射传感器
振动传感器? 湿敏传感器
磁敏传感器? 气敏传感器
真空度传感器? 生物传感器等?
其输出信号标准传感器分:
模拟传感器--被测量非电学量转换成模拟电信号?
数字传感器--被测量非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)?
膺数字传感器--被测量信号量转换成频率信号或短周期信号输出(包括直接或间接转换)?
开关传感器--当被测量信号达某特定阈值时传感器相应地输出设定低电平或高电平信号
?
外界因素作用下所有材料都会作出相应、具有特征性反应们些对外界作用敏感材料即些具有功能特性材料被用来制作传感器敏感元件从所应用材料观点出发传感器分成下列几类:
(1)按照其所用材料类别分?
金属? 聚合物? 陶瓷? 混合物?
(2)按材料物理性质分? ? 导体? 绝缘体? 半导体? 磁性材料?
(3)按材料晶体结构分?
单晶? 多晶? 非晶材料?
与采用新材料紧密相关传感器开发工作归纳下述三方向:?
(1)已知材料探索新现象、效应和反应使们能传感器技术得实际使用?
(2)探索新材料应用些已知现象、效应和反应来改进传感器技术?
(3)研究新型材料基础上探索新现象、新效应和反应并传感器技术加具体实施?
现代传感器制造业进展取决于用于传感器技术新材料和敏感元件开发强度传感器开发基本趋势和半导体及介质材料应用密切关联表1.2给出了些用于传感器技术、能够转换能量形式材料?
按照其制造工艺传感器区分:
集成传感器?薄膜传感器?厚膜传感器?陶瓷传感器
集成传感器用标准生产硅基半导体集成电路工艺技术制造通常还用于初步处理被测信号部分电路也集成同芯片上?
薄膜传感器则通过沉积介质衬底(基板)上相应敏感材料薄膜形成使用混合工艺时同样部分电路制造此基板上?
厚膜传感器利用相应材料浆料涂覆陶瓷基片上制成基片通常al2o3制成进行热处理使厚膜成形
陶瓷传感器采用标准陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产?
完成适当预备性操作之已成形元件高温进行烧结厚膜和陶瓷传感器二种工艺之间有许多共同特性某些方面认厚膜工艺陶瓷工艺种变型?
每种工艺技术都有自己优点和足由于研究、开发和生产所需资本投入较低及传感器参数高稳定性等原因采用陶瓷和厚膜传感器比较合理
转速传感器----旋转编码器转速转换成脉冲波(5vdc)送入plc或其处理器进行处理
电流传感器----电流变送器0-或更大电流信号转换成4--20ma或0--20ma标准控制信号给处理器
电压传感器----电压变送器0--100v或更大电压信号转换成0--10v标准控制信号给处理器
振动传感器----检测机械设备振动进行线性输出或继电器输出
霍尔传感器---- 电感式接近开关采用霍尔原理检测距离会超过10mm输出信号般都直流三线制pnp或npn输出
缸压传感器--压力传感器输出继电器信号也线性信号
空气流量传感器--输出继电器信号或电压、电流线性信号
氧传感器 --
节气门位置传感器
温度传感器 --般都线性电压输出并且要配合温控器使用
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(1)按照其所用材料类别分?
金属? 聚合物? 陶瓷? 混合物?
(2)按材料物理性质分? ? 导体? 绝缘体? 半导体? 磁性材料?
(3)按材料晶体结构分?
单晶? 多晶? 非晶材料?
与采用新材料紧密相关传感器开发工作归纳下述三方向:?
(1)已知材料探索新现象、效应和反应使们能传感器技术得实际使用?
(2)探索新材料应用些已知现象、效应和反应来改进传感器技术?
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按照其制造工艺传感器区分:
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集成传感器用标准生产硅基半导体集成电路工艺技术制造通常还用于初步处理被测信号部分电路也集成同芯片上?
薄膜传感器则通过沉积介质衬底(基板)上相应敏感材料薄膜形成使用混合工艺时同样部分电路制造此基板上?
厚膜传感器利用相应材料浆料涂覆陶瓷基片上制成基片通常al2o3制成进行热处理使厚膜成形
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