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傳感器的分類從不同角度出發(fā),形成不同的傳感器分類方法。 一種被測(cè)量可以用不同類型的傳感器來(lái)測(cè)量,而同一原理的傳感器通常又可測(cè)量多種被測(cè)量,因此,對(duì)傳感器的分類方法各不相同,目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的分類方法。 1. 按照傳感器的工作機(jī)理分類 按照感知被測(cè)量(外界信息)所依據(jù)的基本效應(yīng)的科學(xué)屬性,可以將傳感器分成物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器三大類。 物理傳感器是利用某些元件的物理性質(zhì)以及某些功能材料的特殊物理性能,諸如壓電效應(yīng)、磁致伸縮現(xiàn)象、離子、熱電、光電、磁電等效應(yīng),把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)化成便于處理的能量 形式信號(hào)的傳感器。被測(cè)信號(hào)的微小變化被轉(zhuǎn)換成電信號(hào),其中起導(dǎo)電作用的是電子,相對(duì) 后續(xù)開(kāi)發(fā)難度較小。 在物理傳感器中又可分為物性型傳感器和結(jié)構(gòu)型傳感器。結(jié)構(gòu)型傳感器是基于物理學(xué)中場(chǎng)的定律構(gòu)成的,包括動(dòng)力場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)定律、電磁場(chǎng)的電磁定律等。這類傳感器的特點(diǎn)是,傳 感器的工作原理是以傳感器中元件相對(duì)位置變化引起場(chǎng)的變化為基礎(chǔ),而不是以材料特性變 化為基礎(chǔ)。如電容傳感器是利用靜電場(chǎng)定律制成的結(jié)構(gòu)型傳感器,極板的形狀、距離等的變 化均能改變電容傳感器的性能。物性型傳感器是基于物質(zhì)定律構(gòu)成的,如胡克定律、歐姆定 律等。物質(zhì)定律是表示物質(zhì)某種客觀性質(zhì)的法則。這種法則,大多數(shù)是以物質(zhì)本身的常數(shù)形 式給出的,這些常數(shù)的大小決定了傳感器的主要性能。因此,物性型傳感器的性能隨材料的不同而不同。如壓電式傳感器就是利用材料的壓電效應(yīng)制成的物性型傳感器,不同的壓電材 料,其壓電效應(yīng)是不同的。 化學(xué)傳感器主要是利用敏感材料與物質(zhì)間的電化學(xué)反應(yīng)原理,把無(wú)機(jī)和有機(jī)化學(xué)成分 濃度等轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器,如氣體傳感器、濕度傳感器和離子傳感器,其中起導(dǎo)電作用 的是離子。離子的種類很多,故化學(xué)傳感器變化極多,較為復(fù)雜,相對(duì)后續(xù)開(kāi)發(fā)難度較大。 生物傳感器是利用生物活性物質(zhì),如分子、細(xì)胞甚至某些生物機(jī)體組織等對(duì)某些物質(zhì)特 性的選擇能力構(gòu)成的傳感器,如葡萄糖和微電極結(jié)合形成的葡萄糖傳感器、酶?jìng)鞲衅、微生物傳感器、組織傳感器和免疫傳感器等。生物傳感器的研究歷史較短,但發(fā)展非常迅速,隨 著半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展,它的性能將進(jìn)一步完善,多功能、集成化和智能化的生物傳感器將成為現(xiàn)實(shí),前景十分廣闊。 2.按照傳感器的工作原理分類 按照傳感器對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換作用的原理可分為電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、光電式傳感器、熱電式傳感器、波式傳感器等。按照工作原理分類,有利于理解傳感器的工作原理。 3.按輸入信息(被測(cè)量)分類 傳感器按輸人量(用途)分類有位移傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅髂芎膫鞲衅、速度傳感器、溫度傳感器、振?dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器等。按被測(cè)量分類的方法體現(xiàn)了傳感器的功能和用途,有利于用戶有針對(duì)性地選擇傳感器。在許多情況下,往往將按照工作原理分類和按照被測(cè)量分類兩種方法綜合使用,如應(yīng)變式壓力傳感器、壓電式加速度傳感器、光電碼盤(pán)式轉(zhuǎn)速傳感器等。 4.按應(yīng)用范圍分類 根據(jù)傳感器的應(yīng)用范圍的不同,通常分為工業(yè)用、民用、科研用、醫(yī)用、軍用傳感器等。按具體使用場(chǎng)合,還可分為汽車用、艦船用、航空航天用傳感器等。如果根據(jù)使用目的的不同,還可分為計(jì)測(cè)用、監(jiān)測(cè)用、檢查用、控制用、分析用傳感器等。 班寧產(chǎn)品匯總 |