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传感器的分类

传感器是一种能够感知外部信息并将其转换为可用信号的装置;简单地说,传感器是将外部信号转换为电信号的装置。因此,它由敏感元件(感知元件)和转换元件组成。一些半导体敏感元件可以直接输出电信号,这本身就构成了传感器。 敏感元件种类繁多,可分为: 1、物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。 2,基于化学反应的原理。 3、基于酶、抗体、激素等分子识别功能的生物学。 根据其基本感知功能,可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件。 传感器分类如下: 沧正称重传感器 一、力敏传感器 力敏传感器有很多种。传统的测量方法是用弹性材料的变形和位移来表示。力敏传感器是应用最广泛的传感器。它是检测气体、液体、固体等物质之间力能的总称。它还包括测量高于大气压的压力计和测量低于大气压的真空计。随着微电子技术的发展,利用半导体材料的压阻效应(即向某一方向施加压力,其电阻率发生变化)和良好的弹性,开发了体积小、重量轻、灵敏度高的力敏传感器,广泛应用于测量压力传感器、加速度等物理力学。 沧正压力传感器 二、光传感器 光传感器主要由光敏元件组成。目前,光敏元件发展迅速,品种繁多,应用广泛。市场上销售光敏电阻器光电二极管、光电三极管、光电耦合器和光电池。 光敏电阻器 光敏电阻器由可透光半导体光电晶体组成。由于半导体光电晶体的成分不同,分为可见光敏电阻(硫化镉晶体)、红外光敏电阻(砷化镓晶体)和紫外光敏电阻(硫化锌晶体)。当光半导体光电晶体表面的敏感波长时,晶体内的载流子增加,导电性增加(即电阻降低)。 三、气敏传感器 由于气体与人类日常生活密切相关,气体检测是保护和改善生态生活环境不可缺少的手段,气敏传感器发挥着极其重要的作用。例如,生活环境中的一氧化碳浓度为0.8~1.15 ml/L呼吸急促、脉搏加快,甚至晕厥,达到1.84ml/L有几分钟内死亡的危险,所以一氧化碳检测必须快速准确。SnO2金属氧化物半导体气敏材料通过颗粒超细化和掺杂工艺制备SnO2纳米颗粒与某些催化剂混合,经过适当的烧结工艺进行表面修饰,制成旁热烧结型CO敏感元件可以探测0.005%~0.5%范围的CO气体。还有许多传感器可以探测到易爆可燃气体、酒精气体、汽车尾气等有毒气体。常用的主要有接触燃烧气体传感器、电化学气体传感器和半导体气体传感器。接触燃烧气体传感器的检测元件一般为铂金属丝(或表面涂有铂、钯等稀有金属催化层),用于保持铂电流 300℃~400℃在高温下,如果与可燃气体接触,可燃气体会在稀有金属催化层上燃烧,因此铂丝的温度会升高,铂丝的电阻值也会升高;通过测量铂丝的电阻值变化,我们可以知道可燃性 气体浓度。电化学气敏传感器一般采用液体(或固体、有机凝胶等)的电解质,其输出形式可以是气体直接氧化或恢复产生的电流,也可以是离子作用于离子电极产生的电势。目前,国内有两种气敏元件。一种是金属氧化物半导体芯中的直热、加热丝和测量电极;旁热气敏元件以陶瓷管为基础,管内穿加热丝,管外有两个测量极,测量极为金属氧化物气敏材料,高温烧结。 4.磁敏传感器 目前,磁敏元件包括霍尔器件(基于霍尔效应)、磁阻元件(基于磁阻效应:加上磁场,半导体的电阻随磁场的增加而增加)、磁敏二极管和三极管。基于磁敏元件的磁敏传感器广泛应用于一些电、磁学量和机械测量。 在某种意义上,传感器与人的感官有相应的关系,其感知能力远远超过人的感官。例如,红外成像系统(夜像仪)可以在1000米和2000米内找到人;热像仪的核心部件是红外传感器。在1991年的海湾战争中,伊拉克坦克配备的夜视仪探测距离只有800米,不到美国和英国联盟的一半。在黑暗中被击败是不可避免的。目前,世界各国都将传感器技术列为高科技发展的重点。为了大大提供传感器的性能,我们将继续采用新的结构、新的材料和新的技术,朝着小型化、集成化和智能化的方向发展。 5.温度传感器 温度传感器主要由热敏元件组成。热敏元件种类繁多,市场上销售双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热偶和半导体热敏电阻。以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛,因为半导体热敏电阻具有体积小、灵敏度高、精度高、制造工艺简单、价格低廉的特点。

标签: 核重传感器电阻式湿敏传感器生物传感器的基本原理

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