傳感器的分類方法有很多,通常有以下4種方法。
1、根據(jù)輸入物理量分為:位移傳感器、壓力傳感器、速度傳感器溫度傳感器及氣敏傳感器等。
2、根據(jù)工作原理分為:電阻式、電感式、電容式及電勢(shì)式等。
3、根據(jù)輸出信號(hào)的性質(zhì)分為:模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。
4、根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理分為:有源傳感器和無(wú)源傳感器。有源傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電能量,如電動(dòng)勢(shì)、電荷式傳感器等;無(wú)源傳感器不起能量轉(zhuǎn)換作用,只是將被測(cè)非電量輪換為電參數(shù)的量,如電阻式、電感式傳感器
二、傳感器種類大全及特點(diǎn)
1、按用途分
壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。
2、按原理分
振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。
3、按其制造工藝分
集成傳感器:是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測(cè)信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。
薄膜傳感器:則是通過(guò)沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的,相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí),同樣可將部分電路制造在此基板上。
厚膜傳感器:是利用相應(yīng)材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進(jìn)行熱處理,使厚膜成形。
陶瓷傳感器:采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產(chǎn)。
4、按測(cè)量目分
物理型傳感器:是利用被測(cè)量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)發(fā)生明顯變化的特性制成的。
化學(xué)型傳感器:是利用能把化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)量的敏感元件制成的。
生物型傳感器:是利用各種生物或生物物質(zhì)的特性做成的,用以檢測(cè)與識(shí)別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器。
5、按其構(gòu)成分
基本型傳感器:是一種zui基本的單個(gè)變換裝置。
組合型傳感器:是由不同單個(gè)變換裝置組合而構(gòu)成的傳感器。
應(yīng)用型傳感器:是基本型傳感器或組合型傳感器與其他機(jī)構(gòu)組合而構(gòu)成的傳感器。
6、按作用形式分
按作用形式可分為主動(dòng)型和被動(dòng)型傳感器。
主動(dòng)型傳感器:又有作用型和反作用型,此種傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象能發(fā)出一定探測(cè)信號(hào),能檢測(cè)探測(cè)信號(hào)在被測(cè)對(duì)象中所產(chǎn)生的變化,或者由探測(cè)信號(hào)在被測(cè)對(duì)象中產(chǎn)生某種效應(yīng)而形成信號(hào)。檢測(cè)探測(cè)信號(hào)變化方式的稱為作用型,檢測(cè)產(chǎn)生響應(yīng)而形成信號(hào)方式的稱為反作用型。雷達(dá)與無(wú)線電頻率范圍探測(cè)器是作用型實(shí)例,而光聲效應(yīng)分析裝置與激光分析器是反作用型實(shí)例。
被動(dòng)型傳感器:只是接收被測(cè)對(duì)象本身產(chǎn)生的信號(hào),如紅外輻射溫度計(jì)、紅外she像裝置等。
三、常用傳感器的種類
通常據(jù)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。
1、熱敏傳感器
熱敏傳感器是將溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器件,可分為有源和無(wú)源兩大類。前者的工作原理是熱釋電效應(yīng)、熱電效應(yīng)、半導(dǎo)體結(jié)效應(yīng)。后者的工作原理是電阻的熱敏特性,約占熱敏傳感器的55%。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)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(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測(cè)量-200℃~ 500℃范圍內(nèi)的溫度。
2、光敏傳感器
光敏傳感器是zui常見的傳感器之一,它的種類繁多,主要有:光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三ji管、太陽(yáng)能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。國(guó)內(nèi)主要廠商有OTRON品牌等。光傳感器是產(chǎn)量zui多、應(yīng)用zui廣的傳感器之一,它在自動(dòng)控制和非電量電測(cè)技術(shù)中占有非常重要的地位。zui簡(jiǎn)單的光敏傳感器是光敏電阻,當(dāng)光子沖擊接合處就會(huì)產(chǎn)生電流。
3、氣敏傳感器
氣敏傳感器是用來(lái)檢測(cè)氣體濃度和成分的傳感器,它對(duì)于環(huán)境保護(hù)和安全監(jiān)督方面起著ji重要的作用。氣敏傳感器是暴露在各種成分的氣體中使用的,由于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度的變化很大,又存在大量粉塵和油霧等,所以其工作條件較惡劣,而且氣體對(duì)傳感元件的材料會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)物,附著在元件表面,往往會(huì)使其性能變差。所以對(duì)氣敏傳感器有下列要求:能夠檢測(cè)bao警氣體的允許濃度和其他標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的氣體濃度,能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,重復(fù)性好,響應(yīng)速度快,共存物質(zhì)所產(chǎn)生的影響小等。
4、力敏傳感器
力敏傳感器是將應(yīng)力、壓力等力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器件。力敏傳感器有電阻式、電容式、電感式、壓電式和電流式等多種形式,它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器,廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面?;魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù),能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)?;魻栃?yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器,它要有外加電源才能工作,這一特點(diǎn)使它能檢測(cè)轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
6、濕敏傳感器
濕敏傳感器是能夠感受外界濕度變化,并通過(guò)器件材料的物理或化學(xué)性質(zhì)變化,將濕度轉(zhuǎn)化成有用信號(hào)的器件。理想的濕敏傳感器的特性要求是,適合于在寬溫、濕范圍內(nèi)使用,測(cè)量精度要高;使用壽命長(zhǎng),穩(wěn)定性好;響應(yīng)速度快,濕滯回差小,重現(xiàn)性好;靈敏度高,線形好,溫度系數(shù)?。恢圃旃に嚭?jiǎn)單,易于批量生產(chǎn),轉(zhuǎn)換電路簡(jiǎn)單,成本低;抗腐蝕,耐低溫和高溫特性等。
7、聲敏傳感器
聲敏傳感器是一種用于流量檢測(cè)的傳感器,該傳感器接線時(shí)可帶電設(shè)定,在高/低靈敏度的量程模式下操作。高靈敏度量程適用于在40db波動(dòng)的高頻信號(hào)。低靈敏度量程應(yīng)用于在28db到68db波動(dòng)的高頻信號(hào)。該傳感器通過(guò)提供外部電源,可獨(dú)立于控制設(shè)備,獨(dú)自進(jìn)行操作。聲敏傳感器主要應(yīng)用于固體流量探測(cè)。同時(shí),該設(shè)備也可用于水泵氣蝕和液體泄漏的檢測(cè),然后產(chǎn)生足夠的聲音bao警。
8、放射線傳感器
物質(zhì)被放射線照射后.其某些特性(如折射率)發(fā)生變化的現(xiàn)象.統(tǒng)稱為放射線效應(yīng)。例如,某些特殊成分制成的光纖(摻鍺光纖)受到放射線作用后,其折射率發(fā)生變化.使接收的光強(qiáng)度變化,因此可制成光纖放射線傳感器。放射線與物質(zhì)的作用是一切核輻射傳感器的基礎(chǔ)。
9、視覺(jué)傳感器
視覺(jué)傳感器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計(jì)的像素。圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用分辨率來(lái)衡量,以像素?cái)?shù)量表示。視覺(jué)傳感器的低成本和易用性已吸引機(jī)器設(shè)計(jì)師和工藝工程師將其集成入各類曾經(jīng)依賴人工、多個(gè)光電傳感器,或根本不檢驗(yàn)的應(yīng)用。視覺(jué)傳感器的工業(yè)應(yīng)用包括檢驗(yàn)、計(jì)量、測(cè)量、定向、瑕疵檢測(cè)和分撿。
10、味敏傳感器(電子舌)
電子舌是模擬人的舌頭對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行分析、識(shí)別和判斷,用多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,快速地反映出樣品整體的質(zhì)量信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的識(shí)別和分類。是一種利用多傳感陣列為基礎(chǔ),感知樣品的整體特征響應(yīng)信號(hào),對(duì)樣品進(jìn)行模擬識(shí)別和定量定性分析的一種檢測(cè)技術(shù)。主要由味覺(jué)傳感器陣列、信號(hào)采集系統(tǒng)和模式識(shí)別系統(tǒng)3部分組成。
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