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传感器按工作原理分类有哪些,通常传感器可以分为哪几类?

来源:
2023-10-25
类别:技术信息
eye 89
文章创建人 拍明芯城

1、通常传感器可以分为哪几类?

传感器可以根据测量物理量的类型、测量原理、工作方式、使用范围等多个方面进行分类。以下是常见的几类传感器分类:

1.按照测量物理量的类型:力传感器温度传感器湿度传感器速度传感器角度传感器光电传感器声音传感器等。

2.按照测量原理的分类:电感式传感器电容式传感器磁敏传感器、电阻式传感器、光电传感器等。

按照工作方式的分类:主动式传感器、被动式传感器、检测式传感器、控制式传感器等。

4.按照使用范围的分类:一般工业传感器、特种传感器、生物医学传感器、环境监测传感器、安全防范传感器等。

此外,还有一些特殊的传感器,如微机电系统(MEMS)传感器、压电传感器、振动传感器等。传感器的分类可以根据不同的需求进行选择。


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2、传感器的定义是什么 它们是如何分类的

一、传感器的定义

国标GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。

传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

二、传感器的分类

1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量等传感器。

2、按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。

3、按传感器输出信号的性质分类,可分为:开关型传感器;模拟型传感器;脉冲或代码的数字型传感器。

一、传感器的分辨力

分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时,其输出才会发生变化。

通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。

二、传感器的稳定性

传感器的稳定性指在一定的工作条件下,传感器能在规定的时间内保持不变的能力。通常包括短期漂移如点漂、零飘、量程飘移以及长期稳定性。零飘指率定零点随时间的偏移,点漂、量程飘移含义类似。

漂移多由于元器件的老化、徐变等引起。长期稳定性,对于埋在水工建筑物内部供长期观测的传感器来说,是一个需要特别重视的事情。

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3、压力温度传感器 根据其工作原理的不同可分为哪些形式?

你好一、按用途

压力敏和力敏传感器、位置传感器、温度传感器、温湿度传感器气体传感器液位传感器、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。

二、按原理

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。

三、按输出信号

模拟传感器:将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传感器:将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。

膺数字传感器:将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。

开关传感器:当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

四、按其制造工艺

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。

完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

五、按测量目

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。

六、按其构成

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。

七、按作用形式

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。

4、传感器的分类

传感器的分类

传感器的种类繁多,往往同一种被测量可以用不同类型的传感器来测量,而同一原理的传感器又可测量多种物理量,因此传感器有许多种分类方法。常用的分类方法有:

1.按被测量分类

1)机械量:

位移、力、速度、加速度、……

2)热工量:

温度、热量、流量(速)、压力(差)、液位、……

3)物性参量:

浓度、粘度、比重、酸碱度、……

4)状态参量:

裂纹、缺陷、泄漏、磨损、……

这种分类方法也就是按用途进行分类,给使用者提供了方便,容易根据测量对象来选择传感器。

2.按测量原理分类

按传感器的工作原理可分为电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、光纤

敏式、激光、超声波等传感器。现有传感器的测量原理都是基于物理的、化学的和生物

等各种效应和定律,这种分类方法便于从原理上认识输入与输出之间的变换关系,有利

于专业人员从原理、设计及应用上作归纳性的分析与研究。

3.按信号变换特征分类

1)结构型:主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如,电容式传

感器依靠极板间距离的变化引起电容量的改变。

2)物性型:是利用敏感元件材料本身物理属性的变化来实现信号变换的。例如水

银温度计是利用水银的热胀冷缩现象测量温度,压电式传感器是利用石英晶体的压电效

应实现测量等。

4.按能量关系分类

1)能量转换型:传感器直接由被测对象输入能量使其工作的。例如热电偶、光电

池等,这种类型传感器也称为有源传感器。

2)能量控制型:传感器从外部获得能量使其工作,由被测量的变化控制外部供给

能量的变化。例如电阻式、电感式等传感器,这种类型的传感器必须由外部提供激励源

(电源等),因此也称为无源传感器。

表4.1.1按能量转换型和能量控制型对常用传感器的工作原理进行归纳。

除以上分类方法外,还可按照输出量分为模拟式传感器和数字式传感器,按照测量

方式分为接触式传感器和非接触式传感器等等。

表4.1.1

传感器的工作原理按能量关系分类

量转换型

能量控制型

压电效应(压电式)

应变效应(应变片)

压磁效应(压磁式)

压阻效应(应变片)

热电效应(热电偶)

热阻效应(热电阻热敏电阻

电磁效应(磁电式)

磁阻效应(磁敏电阻)

光生伏特效应(光电池)

内光电效应(光敏电阻

热磁效应

霍尔效应(霍尔元件)

热电磁效应

电容(电容式)

静电式

电感(电感式)

责任编辑:David

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