傳感器的作用及分類介紹

　　hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀：在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)出產(chǎn)尤其是自動(dòng)化出產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)督和控制出產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或*狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化出產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
　　
　　傳感器早已滲透滲出到諸如產(chǎn)業(yè)出產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢越^不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。
　　
　　根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類：
　　
　　傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
　　
　　化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
　　
　　有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的。化學(xué)傳感器技術(shù)題目較多，例如可靠性題目，規(guī)模出產(chǎn)的可能性，價(jià)格題目等，解決了這類挫折，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有巨大增長(zhǎng)。
　　
　　常見傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于下表。
　　
　　1.按照其用途，傳感器可分類為：
　　
　　壓力敏和力敏傳感器位置傳感器
　　
　　液面?zhèn)鞲衅髂芎膫鞲衅?br />　　
　　速度傳感器加速度傳感器
　　
　　射線輻射傳感器熱敏傳感器
　　
　　24GHz雷達(dá)傳感器
　　
　　2.按照其原理，傳感器可分類為：
　　
　　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。
　　
　　以其輸出信號(hào)為尺度可將傳感器分為：
　　
　　模擬傳感器——將被丈量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。
　　
　　數(shù)字傳感器——將被丈量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。
　　
　　膺數(shù)字傳感器——將被丈量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。
　　
　　開關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被丈量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
　　
　　在外界因素的作用下，所有材料都會(huì)作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對(duì)外界作用zui敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成下列幾類：
　　
　?。?）在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實(shí)際使用。
　　
　?。?）探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來改進(jìn)傳感器技術(shù)。
　　
　　（3）在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)，并在傳感器技術(shù)中加以詳細(xì)實(shí)施。
　　
　　現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強(qiáng)度。傳感器開發(fā)的基本趨勢(shì)是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用緊密親密關(guān)系的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)的、能夠轉(zhuǎn)換能量形式的材料。
　　
　　按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：
　　
　　集成傳感器；薄膜傳感器；厚膜傳感器；陶瓷傳感器
　　
　　集成傳感器是用尺度的出產(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)的部門電路也集成在統(tǒng)一芯片上。?
　　
　　薄膜傳感器則是通過沉積在介質(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)，同樣可將部門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。
　　
　　陶瓷傳感器采用尺度的陶瓷工藝或其某種變種工藝（溶膠-凝膠等）出產(chǎn)。
　　
　　完成適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備性操縱之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有很多共同特性，在某些方面，可以以為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
　　
　　每種工藝技術(shù)都有自己的長(zhǎng)處和不足。因?yàn)檠芯俊㈤_發(fā)和出產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高不亂性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較公道。
　　
　　由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)提高方面的重要作用，是十分顯著的。世界各國(guó)都十分正視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會(huì)泛起一個(gè)奔騰，達(dá)到與其重要地位相當(dāng)?shù)男滤健?