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感应物体的传感器,常见的传感器种类有哪些?

来源:
2023-09-14
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

1、常见的传感器种类有哪些?

生活中的传感器有以下种类:

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感器等。最常见的应用实例,就是空调的控温了。

3,力传感器

大多数压力传感器都是利用了某种压阻效应。所谓压阻效应,就是当压力施加于电阻体上时,会使其电阻值发生变化,这种现象称为压阻现象比金属电阻的变化明显得多,其主要是因在受压后其电子或空穴的迁移率发生变化。最常见的应用实例,就是电子称了。

4,磁传感器

磁传感器常用的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)。最常见的应用实例,就是电动车的调速方法了。

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。

传感器的特点包括:

微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。

各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。

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2、20种身边常见的传感器

1、电阻式传感器

电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。

2、变频功率传感器

变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连,数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算,可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。

3、称重传感器

称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置,是电子衡器的一个关键部件。能够实现力→电转换的传感器有多种,常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。

4、电阻应变式传感器

传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。

5、压阻式

压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。

6、热电阻传感器

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

7、激光传感器

利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。

8、霍尔传感器

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。

9、温度传感器

温度传感器的种类很多,经常使用的有热电阻:PT100、PT1000、Cu50、Cu100;热电偶:B、E、J、K、S等。温度传感器不但种类繁多,而且组合形式多样,应根据不同的场所选用合适的产品。根据电阻阻值、热电偶的电势随温度不同发生有规律的变化的原理,我们可以得到所需要测量的温度值。

10、无线温度传感器

无线温度传感器将控制对象的温度参数变成电信号,并对接收终端发送无线信号,对系统实行检测、调节和控制。可直接安装在一般工业热电阻、热电偶的接线盒内,与现场传感元件构成一体化结构。通常和无线中继、接收终端、通信串口、电子计算机等配套使用。

11、智能传感器

智能传感器是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机,具有采集、处理、交换信息的能力,是传感器集成化与微处理机相结合的产物。智能传感器是一个相对独立的智能单元,它的出现对原来硬件性能苛刻要求有所减轻,而靠软件帮助可以使传感器的性能大幅度提高。

12、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、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。

13、生物传感器

生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。

14、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。在捕获图像之后,视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较,以做出分析。

15、位移传感器

位移传感器又称为线性传感器,把位移转换为电量的传感器。位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器。

16、压力传感器

压力传感器引是工业实践中最为常用的一种传感器,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。

17、超声波测距离传感器

超声波测距离传感器采用超声波回波测距原理,运用精确的时差测量技术,检测传感器与目标物之间的距离,采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀,低成本等优点,可应于液位,物位检测,特有的液位,料位检测方式。

18、24GHz雷达传感器

24GHz雷达传感器采用高频微波来测量物体运动速度、距离、运动方向、方位角度信息,采用平面微带天线设计,具有体积小、质量轻、灵敏度高、稳定强等特点,广泛运用于智能交通、工业控制、安防、体育运动、智能家居等行业。

19、一体化温度传感器

一体化温度传感器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的传感器。一体化温度传感器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。

20、液位传感器

液位传感器是一种测量液位的压力传感器。静压投入式液位变送器(液位计)是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理,采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器,将静压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准电信号(一般为4~20mA/1~5VDC)。

感应物体的传感器,常见的传感器种类有哪些?

3、光电传感器电容式传感器电感式传感器有什么区别?

光电传感器、电容式传感器和电感式传感器是三种不同类型的传感器,它们的工作原理和特点各不相同。具体区别如下:

光电传感器(Optical Sensor):光电传感器利用光电效应将光能转化为电能,它可以通过检测物体与光束的遮挡或反射来实现目标检测。与其他传感器相比,光电传感器不需要物理接触,对于检测小物体或者不易接近的物体有较大的优势。

电容式传感器(Capacitive Sensor):电容式传感器是利用电容变化来检测物体存在或者不存在的一种传感器。通过将传感器的电极和物体相互接触,将电荷存储在电容器中,从而检测物体的存在或者离开。电容式传感器可以检测电介质和导电物体。

电感式传感器(Inductive Sensor):电感式传感器是一种利用感应原理来检测金属物体的传感器。它通过电线圈中的电磁场、金属物体与电感传感器之间的交互作用来检测金属物体的存在。因为金属具有导电性,所以电感传感器只能检测金属物体。

4、传感器的分类有那些

传感器是一种检测并响应来自物理环境的某种类型输入的设备。输入可以是光、热、运动、湿度、压力或任何数量的其他环境现象。输出通常是一个信号,该信号在传感器位置转换为人们可读显示或通过网络以电子方式传输以供阅读并作进一步的处理。

传感器分类:电阻式传感器,电感式传感器,电容式传感器,压电式传感器,磁电式传感器,热电式传感器,光电式传感器,数字式传感器,光纤式传感器,超声波传感器,热敏传感器,模拟传感器等。


传感器种类:

传感器可以按多种方式分类。一种常见的方法是将它们分类为主动或被动。有源传感器是一种需要外部电源才能响应环境输入并产生输出的传感器。例如,气象卫星中使用的传感器通常需要一些能源来提供有关地球大气层的气象数据。另一方面,无源传感器不需要外部电源来检测环境输入。依赖于环境本身的能量,使用光能或热能等能源。一个很好的例子是水银玻璃温度计。水银会随着温度的波动而膨胀和收缩,从而导致玻璃管中的液位升高或降低。外部标记提供了一个人类可读的仪表,用于查看温度。

一些类型的传感器,例如地震和红外光传感器,有主动和被动两种形式。部署传感器的环境通常决定哪种类型最适合应用程序。传感器分类的另一种方法是根据传感器产生的输出类型,根据它们是模拟的还是数字的。模拟传感器将环境输入转换为连续变化的输出模拟信号。燃气热水器中使用的热电偶是模拟传感器的一个很好的例子。热水器的指示灯持续加热热电偶。如果指示灯熄灭,热电偶就会冷却,并发送一个不同的模拟信号,指示应该关闭气体。

与模拟传感器不同,数字传感器将环境输入转换为以二进制格式(1和0)传输的离散数字信号。数字传感器已在所有行业中变得相当普遍,在许多情况下取代了模拟传感器。例如,数字传感器现在用于测量湿度、温度、大气压力、空气质量和许多其他类型的环境现象。

与有源和无源传感器一样,某些类型的传感器(例如热传感器或压力传感器)有模拟和数字两种形式。

加速度计。这种类型的传感器检测重力加速度的变化,从而可以测量倾斜、振动,当然还有加速度。

化学。化学传感器检测介质(气体、液体或固体)中的特定化学物质。

湿度。这些传感器可以检测空气中的水蒸气含量以确定相对湿度。湿度传感器通常包括温度读数,因为相对湿度取决于空气温度。

等级。液位传感器可以确定物理物质的液位,例如水、燃料、冷却剂、谷物、肥料或废物。

运动。运动检测器可以感知限定空间(检测区域)中的物理运动,并可用于控制灯光、摄像头、停车门、水龙头、安全系统、自动开门器和许多其他系统。传感器通常会发出某种类型的能量——例如微波、超声波或光束——并且可以检测能量流何时被进入其路径的物体中断。

光学。光学传感器,也称为光电传感器,可以检测光谱中不同点的光波,包括紫外光、可见光和红外光。

压力。这些传感器检测液体或气体的压力,广泛用于机械、汽车、飞机、HVAC系统和其他环境。

接近。接近传感器检测物体的存在或确定物体之间的距离。

温度。这些传感器可以识别目标介质的温度,无论是气体、液体还是空气。

触碰。触摸传感设备检测受监控表面上的物理接触。

责任编辑:David

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