我国国家标准(GB7665-2005)传感器的定义是:能感觉到被测量并按一定规律转换为可用输出信号的设备或设备。传感器作为信息获取的重要手段,与通信技术和计算机技术共同构成了信息技术的三大支柱。以下七个传感器主要介绍给您:
物理传感器
物理传感器是检测物理量的传感器。它是一种利用某些物理效应将测量的物理量转换为易于处理的能量信号的装置。输出信号与输入信号有一定的关系。
主要物理传感器
光电传感器、压电传感器、压阻传感器、电磁传感器、热电传感器、光导纤维传感器等。
物理传感器的分类方法
按照其用途分类
压力敏感传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、辐射传感器、热敏传感器、24GHz雷达传感器。
按原理分类
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。
按其输出信号进行分类
模拟传感器-将测量的非电学量转换为模拟电信号。
数字传感器-将测量的非电学量转换为数字输出信号(包括直接和间接转换)。
开关传感器-当测量信号达到特定阈值时,传感器相应输出设定的低电平或高电平信号。
按材料分类
在外部因素的作用下,所有材料都会做出相应的、独特的反应。其中最敏感的材料,即具有功能特性的材料,被用来制造传感器的敏感元件。传感器可分为以下类别:
(1)金属聚合物和陶瓷混合物按所用材料的类别分类
(2)根据材料的物理性质分为导体绝缘体和半导体磁性材料(3)根据材料的晶体结构分为单晶和多晶非晶材料
与新材料密切相关的传感器开发可概括为以下三个方向:(1)探索已知材料中的新现象、效应和反应,然后在传感器技术中实际使用。
(2)探索新材料,应用已知现象、效果和反应来改进传感器技术。
(3)探索新现象、新效应和反应,并在传感器技术中具体实施。
现代传感器制造业的发展取决于传感器技术中新材料和敏感元件的发展强度。传感器开发的基本趋势与半导体和介质材料的应用密切相关。
案例:
常用的光电传感器。该传感器将光信号转换为电信号,直接检测物体的辐射信息,或将其他物理量转换为光信号。光电传感器的原理是光电效应:当光照射到物质上时,物质上的电效应发生变化,包括电子发射、电导率和电位电流。显然,容易产生这种效果的设备已经成为光电传感器的主要部件,如光敏电阻。
这样,我们就知道光电传感器的主要工作过程是接受相应的光照射,将光能转化为电能,然后通过放大和噪声处理获得所需的输出电信号。输出电信号与原始光信号有一定的关系,通常接近线性关系,因此计算原始光信号并不十分复杂。其它物理传感器的原理可与光电传感器相比。
物理传感器的应用范围非常广泛。从生物医学的角度来看,不难推测物理传感器在其他方面也有重要的应用。
例如,血压测量是医学测量中最常规的一种。我们通常的血压测量是间接体表检测到的血流与压力之间的关系,从而测量脉管中的血压值。测量血压所需的传感器通常包括一个弹性膜,它将压力信号转换为膜的变形,然后根据膜的应变或位移转换为相应的电信号。我们可以在电信号的峰值检测到收缩压。通过反相器和峰值检测器后,我们可以通过积分器获得舒张压和平均压力。
物理传感器的应用也离不开呼吸测量技术和体表温度测量。
传感器测量作为获取数据的重要手段,是工业生产甚至家庭生活中不可缺少的设备,物理传感器是最常见的传感器家族。物理传感器的灵活使用必然会创造更多的产品和更好的效益。