傳感器按工作原理分類有哪些,通常傳感器可以分為哪幾類?


1、通常傳感器可以分為哪幾類?
傳感器可以根據(jù)測量物理量的類型、測量原理、工作方式、使用范圍等多個方面進行分類。以下是常見的幾類傳感器分類:
1.按照測量物理量的類型:壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器、角度傳感器、光電傳感器、聲音傳感器等。
2.按照測量原理的分類:電感式傳感器、電容式傳感器、磁敏傳感器、電阻式傳感器、光電傳感器等。
按照工作方式的分類:主動式傳感器、被動式傳感器、檢測式傳感器、控制式傳感器等。
4.按照使用范圍的分類:一般工業(yè)傳感器、特種傳感器、生物醫(yī)學傳感器、環(huán)境監(jiān)測傳感器、安全防范傳感器等。
此外,還有一些特殊的傳感器,如微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器、壓電傳感器、振動傳感器等。傳感器的分類可以根據(jù)不同的需求進行選擇。
2、傳感器的定義是什么 它們是如何分類的
一、傳感器的定義
國標GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。
傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
二、傳感器的分類
1、按傳感器的物理量分類,可分為位移、力、速度、溫度、流量等傳感器。
2、按傳感器工作原理分類,可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。
3、按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類,可分為:開關(guān)型傳感器;模擬型傳感器;脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。
一、傳感器的分辨力
分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說,如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數(shù)值時,傳感器的輸出不會發(fā)生變化,即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨力時,其輸出才會發(fā)生變化。
通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨力并不相同,因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示,則稱為分辨率。
二、傳感器的穩(wěn)定性
傳感器的穩(wěn)定性指在一定的工作條件下,傳感器能在規(guī)定的時間內(nèi)保持不變的能力。通常包括短期漂移如點漂、零飄、量程飄移以及長期穩(wěn)定性。零飄指率定零點隨時間的偏移,點漂、量程飄移含義類似。
漂移多由于元器件的老化、徐變等引起。長期穩(wěn)定性,對于埋在水工建筑物內(nèi)部供長期觀測的傳感器來說,是一個需要特別重視的事情。
3、壓力溫度傳感器 根據(jù)其工作原理的不同可分為哪些形式?
你好一、按用途
壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、溫度傳感器、溫濕度傳感器、氣體傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。
二、按原理
振動傳感器、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。
三、按輸出信號
模擬傳感器:將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。
數(shù)字傳感器:將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。
膺數(shù)字傳感器:將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。
開關(guān)傳感器:當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應(yīng)地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。
四、按其制造工藝
集成傳感器是用標準的生產(chǎn)硅基半導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信號的部分電路也集成在同一芯片上。
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,同樣可將部分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,然后進行熱處理,使厚膜成形。
陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產(chǎn)。
完成適當?shù)念A(yù)備性操作之后,已成形的元件在高溫中進行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低,以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因,采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。
五、按測量目
物理型傳感器是利用被測量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)發(fā)生明顯變化的特性制成的。
化學型傳感器是利用能把化學物質(zhì)的成分、濃度等化學量轉(zhuǎn)化成電學量的敏感元件制成的。
生物型傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)的特性做成的,用以檢測與識別生物體內(nèi)化學成分的傳感器。
六、按其構(gòu)成
基本型傳感器:是一種最基本的單個變換裝置。
組合型傳感器:是由不同單個變換裝置組合而構(gòu)成的傳感器。
應(yīng)用型傳感器:是基本型傳感器或組合型傳感器與其他機構(gòu)組合而構(gòu)成的傳感器。
七、按作用形式
按作用形式可分為主動型和被動型傳感器。
主動型傳感器又有作用型和反作用型,此種傳感器對被測對象能發(fā)出一定探測信號,能檢測探測信號在被測對象中所產(chǎn)生的變化,或者由探測信號在被測對象中產(chǎn)生某種效應(yīng)而形成信號。檢測探測信號變化方式的稱為作用型,檢測產(chǎn)生響應(yīng)而形成信號方式的稱為反作用型。雷達與無線電頻率范圍探測器是作用型實例,而光聲效應(yīng)分析裝置與激光分析器是反作用型實例。
被動型傳感器只是接收被測對象本身產(chǎn)生的信號,如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。
4、傳感器的分類
傳感器的分類
傳感器的種類繁多,往往同一種被測量可以用不同類型的傳感器來測量,而同一原理的傳感器又可測量多種物理量,因此傳感器有許多種分類方法。常用的分類方法有:
1.按被測量分類
1)機械量:
位移、力、速度、加速度、……
2)熱工量:
溫度、熱量、流量(速)、壓力(差)、液位、……
3)物性參量:
濃度、粘度、比重、酸堿度、……
4)狀態(tài)參量:
裂紋、缺陷、泄漏、磨損、……
這種分類方法也就是按用途進行分類,給使用者提供了方便,容易根據(jù)測量對象來選擇傳感器。
2.按測量原理分類
按傳感器的工作原理可分為電阻式、電感式、電容式、壓電式、光電式、光纖磁
敏式、激光、超聲波等傳感器?,F(xiàn)有傳感器的測量原理都是基于物理的、化學的和生物
等各種效應(yīng)和定律,這種分類方法便于從原理上認識輸入與輸出之間的變換關(guān)系,有利
于專業(yè)人員從原理、設(shè)計及應(yīng)用上作歸納性的分析與研究。
3.按信號變換特征分類
1)結(jié)構(gòu)型:主要是通過傳感器結(jié)構(gòu)參量的變化實現(xiàn)信號變換的。例如,電容式傳
感器依靠極板間距離的變化引起電容量的改變。
2)物性型:是利用敏感元件材料本身物理屬性的變化來實現(xiàn)信號變換的。例如水
銀溫度計是利用水銀的熱脹冷縮現(xiàn)象測量溫度,壓電式傳感器是利用石英晶體的壓電效
應(yīng)實現(xiàn)測量等。
4.按能量關(guān)系分類
1)能量轉(zhuǎn)換型:傳感器直接由被測對象輸入能量使其工作的。例如熱電偶、光電
池等,這種類型傳感器也稱為有源傳感器。
2)能量控制型:傳感器從外部獲得能量使其工作,由被測量的變化控制外部供給
能量的變化。例如電阻式、電感式等傳感器,這種類型的傳感器必須由外部提供激勵源
(電源等),因此也稱為無源傳感器。
表4.1.1按能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型對常用傳感器的工作原理進行歸納。
除以上分類方法外,還可按照輸出量分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器,按照測量
方式分為接觸式傳感器和非接觸式傳感器等等。
表4.1.1
傳感器的工作原理按能量關(guān)系分類
量轉(zhuǎn)換型
能量控制型
壓電效應(yīng)(壓電式)
應(yīng)變效應(yīng)(應(yīng)變片)
壓磁效應(yīng)(壓磁式)
壓阻效應(yīng)(應(yīng)變片)
熱電效應(yīng)(熱電偶)
電磁效應(yīng)(磁電式)
磁阻效應(yīng)(磁敏電阻)
光生伏特效應(yīng)(光電池)
內(nèi)光電效應(yīng)(光敏電阻)
熱磁效應(yīng)
霍爾效應(yīng)(霍爾元件)
熱電磁效應(yīng)
電容(電容式)
靜電式
電感(電感式)
責任編輯:David
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