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常见传感器及其应用,传感器的应用

来源:
2023-09-13
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

1、传感器的应用

传感器的应用如下:

1、医疗

板载力传感器流量传感器、触力传感器以及湿度传感器气体传感器等产品广泛应用于气相色谱仪、呼吸机、制氧机、注射液泵、体外诊断、监护仪、麻醉机、透析仪等众多医疗及相关领域。

2、工业

从工厂车间到最远的配送中心。各类传感器广泛运用于工业电机控制、位置检测和速度检测应用,此外在电动工具、电表、阀门、制冰系统等多种应用可以发现它的身影。

3、环境

大气环境污染治理市场规模不断扩大,国家对环保的要求也日益严苛,空气流量、颗粒物,压力及气体等产品,广泛应用于大气网格化监测系统及各类环境质量检测设备和仪表,具有专业、性能稳定,较高的一致性和耐用性的特点。

4、汽车电子

随着逐渐严格的碳排放要求,无论国内还是国际对新能源车辆的关注也逐渐提高,应对新能源车辆电池安全性的严苛要求,我国已经制定了相关的法规要求必须有相应的措施确保电池危险事故发生前驾乘人员有足够时间撤离。

电流传感器及电池安全传感器可提供高精度、高可靠性的使用性能,提高电池续航里程准确度,打造安全的电池系统,保证人员安全。

6、农畜牧业

农业是传感器使用的一个重要领域。农作物的生产与气候条件息息相关,温度、光照、水分等都是影响农作物生长的重要因素。随着传感器技术的不断发展,各种气象传感器被应用到农业生产中,用来监测环境温湿度、光照、土壤等因素,提高农业生产者对气象灾害的防御能力,有效提高农业生产效率。

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2、传感器种类大全及其功能

传感器种类大全及其功能

传感器种类大全及其功能,传感器的应用非常广泛,它具有一定的转换能量的作用,在各行各业我们其实都能看到传感器的身影,那么下面为大家分享传感器种类大全及其功能。

传感器种类大全及其功能1

一、传感器有哪些类型

传感器的分类方法有很多,通常有以下4种方法。

1、根据输入物理量分为:位移传感器、压力传感器、速度传感器温度传感器及气敏传感器等。

2、根据工作原理分为:电阻式、电感式、电容式及电势式等。

3、根据输出信号的性质分为:模拟式传感器和数字式传感器。

4、根据能量转换原理分为:有源传感器和无源传感器。有源传感器将非电量转换为电能量,如电动势、电荷式传感器等;无源传感器不起能量转换作用,只是将被测非电量轮换为电参数的量,如电阻式、电感式传感器

二、传感器种类大全及特点

1、按用途分

压力敏和力敏传感器、位置传感器液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。

2、按原理分

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。

3、按其制造工艺分

集成传感器:是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器:则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器:是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。

陶瓷传感器:采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶、凝胶等)生产。

4、按测量目分

物理型传感器:是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。

化学型传感器:是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。

生物型传感器:是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。

5、按其构成分

基本型传感器:是一种最基本的单个变换装置。

组合型传感器:是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。

应用型传感器:是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。

6、按作用形式分

按作用形式可分为主动型和被动型传感器。

主动型传感器:又有作用型和反作用型,此种传感器对被测对象能发出一定探测信号,能检测探测信号在被测对象中所产生的变化,或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型,检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例,而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。

被动型传感器:只是接收被测对象本身产生的信号,如红外辐射温度计、红外摄像装置等。

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三、常用传感器的种类

通常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等十大类。

1、热敏传感器

热敏传感器是将温度转换成电信号的转换器件,可分为有源和无源两大类。前者的工作原理是热释电效应、热电效应、半导体结效应。后者的工作原理是电阻的热敏特性,约占热敏传感器的55%。

在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。

2、光敏传感器

光敏传感器是最常见的传感器之一,它的种类繁多,主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。国内主要厂商有OTRON品牌等。光传感器是产量最多、应用最广的传感器之一,它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻,当光子冲击接合处就会产生电流。

3、气敏传感器

气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器,它对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器是暴露在各种成分的气体中使用的,由于检测现场温度、湿度的变化很大,又存在大量粉尘和油雾等,所以其工作条件较恶劣,而且气体对传感元件的材料会产生化学反应物,附着在元件表面,往往会使其性能变差。所以对气敏传感器有下列要求:能够检测报警气体的允许浓度和其他标准数值的气体浓度,能长期稳定工作,重复性好,响应速度快,共存物质所产生的影响小等。

4、力敏传感器

力敏传感器是将应力、压力等力学量转换成电信号的转换器件。力敏传感器有电阻式、电容式、电感式、压电式和电流式等多种形式,它们各有优缺点。其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

5、磁敏传感器

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。

6、湿敏传感器

湿敏传感器是能够感受外界湿度变化,并通过器件材料的物理或化学性质变化,将湿度转化成有用信号的器件。理想的湿敏传感器的特性要求是,适合于在宽温、湿范围内使用,测量精度要高;使用寿命长,稳定性好;响应速度快,湿滞回差小,重现性好;灵敏度高,线形好,温度系数小;制造工艺简单,易于批量生产,转换电路简单,成本低;抗腐蚀,耐低温和高温特性等。

7、声敏传感器

声敏传感器是一种用于流量检测的传感器,该传感器接线时可带电设定,在高/低灵敏度的量程模式下操作。高灵敏度量程适用于在40db波动的高频信号。低灵敏度量程应用于在28db到68db波动的高频信号。该传感器通过提供外部电源,可独立于控制设备,独自进行操作。声敏传感器主要应用于固体流量探测。同时,该设备也可用于水泵气蚀和液体泄漏的检测,然后产生足够的声音报警。

8、放射线传感器

物质被放射线照射后.其某些特性(如折射率)发生变化的现象.统称为放射线效应。例如,某些特殊成分制成的光纤(掺锗光纤)受到放射线作用后,其折射率发生变化.使接收的光强度变化,因此可制成光纤放射线传感器。放射线与物质的作用是一切核辐射传感器的基础。

9、视觉传感器

视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量,以像素数量表示。视觉传感器的低成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器,或根本不检验的应用。视觉传感器的工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。

10、味敏传感器(电子舌)

电子舌是模拟人的舌头对待测样品进行分析、识别和判断,用多元统计方法对得到的数据进行处理,快速地反映出样品整体的质量信息,实现对样品的识别和分类。是一种利用多传感阵列为基础,感知样品的整体特征响应信号,对样品进行模拟识别和定量定性分析的一种检测技术。主要由味觉传感器阵列、信号采集系统和模式识别系统3部分组成。

传感器种类大全及其功能2

传感器有哪些类型

1、传感器有哪些类型--光传感器

光传感器利用的是光生伏特效应,这种效应是通过光的照射,将半导体PN结处所产生的电压、电流作为输出加来检测。

2、传感器有哪些类型--温度传感器

温度传感器通常用于检测温度的物理效应之中,它是利用有机半导体的电阻随着温度的变化来作为温度传感器.。另外,还利用介电常数与压电常数的变化,来检测它的共振频率的变。

3、传感器有哪些类型--压力传感器

压力传感器一般都是利用某种压阻的效应,也就是在压力施加于电阻体上时,能将它的`电阻值发生变化,这种变化主要是因为受压后的电子迁移率会发生变化。

4、传感器有哪些种类--磁传感器

磁传感器是利用霍尔效应的元件,在一半导体的薄片两端间接通电流,倘若在薄片垂直的方向外面加上磁场,那么载流子会在罗伦兹力的作用下,将方向移动。

5、传感器有哪些种类--气体传感器

气体传感器实际主要利用的是气体吸附效应,当它表面吸附到气体分子时,气体分子与烧结体之间会发生电子交换的现象。通常还原性气体中电阻值会减少,而氧化性气体中电阻值则会增加。

传感器的作用

传感器是一种功能块,它的作用是把来自外界的各种信号转变成电信号,想要对各种各样的信号检测以及控制,那么就必须简单而容易处理的信号,这样才能满足电信号。

传感器种类大全及其功能3

一、传感器的种类

在生产和生活中,传感器的种类主要有:

1、光传感器

光传感器利用的是半导体的光导效应或光生伏特效应。光生伏特效应是通过光照射,将半导体PN结处产生的电压或电流作为输出加以检测。如光敏二级管,光敏三级管等。这些效应都是利用了光的量子性质。最常见的应用实例,就是光控灯。

2、温度传感器

用于检测温度的物理效应当中,除了利用塞贝克效应的热电偶外,通常利用Pt,W等的金属和氧气物半导体以及非氧化物半导体,有机半导体等的电阻随温度变化来作为温度传感器的。

此外,还有利用PN结处电流——电压特性随温度的变化,利用居里温度附近磁特性和介电常数变化的传感器,利用介电常数和压电常数的变化,来检测其共振频率变化的温度的传感器等,如常见的空调的控温。

3、压力传感器

压力传感器大多利用了某种压阻效应。压阻效应是指当压力施加于电阻体上时,会使其电阻值发生变化,该现象称为压阻现象,比金属电阻的变化要明显得多,主要是因在受压后其电子或空穴的迁移率发生变化。比较常见的应用像电子称。

4、磁传感器

磁传感器的常用效应是霍尔效应与磁阻效应。利用霍尔效应的元件是霍尔元件,它是在一半导体薄片两端之间通以电流,如果在薄片垂直方向外加一磁场,则载流子在罗伦兹力的作用下,将沿着与磁场方向垂直的方向移动,若在该方向上设置电极,则可检测出电压来(霍尔电压)。典型应用如电动车的调速方法。

5、气体传感器

气体传感器实际就是半导体气体传感器。主要是气体的吸附效应。如半导体SnO2烧结制成的气敏传感器,其为多晶体,当表面吸附气体分子时,就会在气体分子与烧结体之间发生电子交换。

控制载流子运动的晶粒界面处的势垒会发生变化。若在烧结体上设置两个电极,其间电阻将随气体分子吸附情况而增减。一般在还原性气体中电阻值会减少,在氧化性气体中电阻值会增加。最常见的应用实例,就是各种烟雾报警器了。

二、传感器的作用

传感器的作用是什么,传感器实际上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显著地增加,因而其品种也极其繁多。

为了对各种各样的信号进行检测、控制,就必须获得尽量简单易于处理的信号,这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。因此作为一种功能块的传感器可狭义的定义为:“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。”

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3、生活中的传感器应用有哪些

生活中的传感器应用有温度传感器,酒精检测。

1、温度传感器:温度传感器藉由对温度变化极为敏感的材料进行温度值测定,并将其转换成输出讯号。依据材料差异可区分为:热敏电阻传感器、白金感温电阻传感器、热电偶传感器等。温度传感器应用领域广泛包括:智慧手环、智慧家庭感测控制装置、机器、汽车、气象、建筑等。

2、酒精检测:机动车驾驶员酒后驾车,极易发生交通事故,严重危害交通安全和人身安全。人饮酒后,酒精通过消化系统被人体吸收,经血液循环,因此测量呼气中的酒精含量就可以判断饮酒程度。我国已制成对低浓度有高灵敏性的酒精传感器。

4、生活中有哪些传感器的应用

1、传感器与环境保护

目前,环球的大气污染、水质污浊及噪声已严重地破坏了地球的生态平衡和我们赖以生存的环境,这一现状已引起了世界各国的重视。为保护环境,利用传感器制成的各种环境监测仪器正在发挥着积极的作用。

2、汽车与传感器

目前,传感器在汽车上的应用及燃料剽余量等有关参数的测量。已不只局限于对行驶速度、行驶距离、发动机旋转速度以由于汽车交通事故的不断增多和汽车对环境的危害,传感器在一些新的设施。

如汽车安全气囊系统、防盗装置、防滑控制系统、防抱死装置、电子变速控制装置、排气循环装置、电子燃料喷射装置及汽车"黑匣子"等都得到了实际应用。可以预测,随着汽车电于技术和汽车安全技术的发展,传感器在汽车领域的应用将会更为广泛。

3、传感器与家用电器

现代家用电器中普遍应用着传感器。传感器在电子炉灶、自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、热风取暖器、风干器、报警器、电樊斗、电风扇、游戏机、电子驱蚊器、洗衣机、洗碗机、照像机、电冰箱、彩色电视机、录像机、录音机、收音机、电唱机及家庭影院等方面得到了广泛的应用。

随着人们生活水平的不断提高,对提高家用电器产品的功能及自动化程度的要求极为强烈。为满足这些要求,首先要使用能检测模拟量的高精度传感器,以获取正确的控制信息,再由微型计算机进行控制,使家用电器的使用更加方便、安全、可靠,并减少能源消耗,为更多的家庭创造一个舒适的生活环境。

目前,家庭自动化的蓝图正在设计之中,未来的家庭将由做为中央控制装置的微型计算机,通过各种传感器代替人监视家庭的各种状态,并通过控制设备进行着各种控制。

家庭自动化的主要内容包括:安全监视与报警、空调及照明控制、耗能控制、太阳光自动跟踪、家务劳动自动化及人身健康管理等。家庭自动化的实现,可使人们有更多的时间用于学习、教育或休息娱乐。

4、传感器在机器人上的应用

目前,在劳动强度大或危险作业的场所,已逐步使用机器人取代人的工作。'一些高速度、高精度的工作,由机器人来承担也是非常合适的。但这些祝器人多数是用来进行加工、组装、检验等工作,屑于生产用的自动机械式的单能机器人。在这些机器人身上仅采用了检测臂的位置和角度的传感器。

要使机器人和人的功能更为接近,以便从事更高级的工作,要求机器人能有判断能力,这就要给机器人安装物体检口传感器,特别是视觉传感器和触觉传感器,使机器人通过视觉对物体进行识别和检测,通过触觉对物体产生压觉、力觉、滑动感觉和重量感觉。这类机器人

被称为智能机器人,它不仅可以从事特殊的作业,而且一般的生产、事务和家务,全部可由智能机器人去处理。

5、传感器在医疗及人体医学上的应用

随着医用电子学的发展,仅凭医生的经验和感觉进行诊断的时代将会结束。现在,应用医用传感器可以对人体的表面和内部温度、血压及腔内压力、血液及呼吸流量、肿瘤、血液的分析、脉波及心音、心脑电波等进行高难碗度的诊断。显然,传感器对促进医疗技术的高度发展起着非常重要的作用。

为增进全国人民的健废水平,我国医疗制度的改革,将把医疗服务对象扩大到全民。以往的医疗工作仅局限于以治疗疾病为中心,今后,医疗工作将在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛的范围内发挥作用,而传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。

责任编辑:David

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