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失重秤_传感器的分类
发布日期:2012-09-27 15:22:02浏览量:433来源:长陆智造

传感器按其工作原理,可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。
     1.物理传感器
物理传感器是利用某些变换元件的物理性质,以及某些功能材料的特殊物理性能制成的传感器。它是三大类传感器中种类最多较用最普遍的一种传感器。
     从不同的角度出发,物理传感器又可近一步分类:
    (1)按照构成原理,可分为结构型传感器和物性型传感器。

     结构型传感器是利用物理学中场的定律构成的,包括动力场的运动定律、电磁场的电磁定律等。物理学中的定律一般是以方程式给出的。对于传感器来说,这些方程式也就是许多传感器在工作时的数学模型。这类传感器的特点是,其工作原理足以传感器中元件相对位置变化引起场的变化为基础,而不是以材料特性变化为基础。

     物性型传感器是利用物质定律构成的,如虎克定律、欧姆定律等。物质定律是表示物质某种客观性质的法则。这种法则大多数是以物质本身的常数形式给出,而传感器的主要性能就取决于这些常数的大小。因此,物性型传感器的性能随材料的不同而异。例如.光电管就是物性型传感器,它利用了物质法则中的外光电效应。显然,光电管的特性与涂覆在电极上的材料有着密切的关系。又如、所有半导体传感器,以及所有利用各种环境变化而引起金属、半导体、陶瓷合金等性能变化的传感器,部居于物性型传感器。

    (2)按照能量转换情况,可分为能量控制型传感器和能量转换型传感器。
    能量控制型传感器,在信息变化过程中其能量需要外电源供给。如电阻、电感、电容等电路参量传感器都属于这一类传感器。基于应变电阻效应、隘阻效应成阻效应、光电效应、霍耳效应等的传感器也属于这一类传感器。

    能量转换型传感器,主要由能量变换元件构成,它不需要外电源。如基于压电效应,热电效应、光电动势效应等的传感器均居于这一类传感器。

    (3)按照物理原理,可分为;1、电路参量式传感器,包括电阻式、电感式、电容式三种基本形式,以及由此衍生的差动变压器式、涡流式、压磁式、感应同步器式、容栅式等:2、压电式传感器;3、磁电式传感器,包括磁电感应式、霍耳式、磁栅式等;4、光电式传感器,包括一放光电式、光栅式、光电码盘式、光纤式、激光式、红外式、固态图像式等;5、热电式传感器;6、波式传感器,包括超声波式、微波式等;7、射线式传感器;8、半导体式传感器:9、其他原理的传感器。

     有些传感器的工作原理具有两种以k物理原理的复合形式,如不少半导体式传感器.也可看成电参量式传感器,有些传感器不归属于前几类,则可列入第九类.如振弦振简式传感器、力平衡式传感器等。

    上述按照物理原理分类的方法.对于学习研究传感器原理较为有利。

    (4)按照传感器输人旦(或被测参数)的分类,实际上就是按照传感器的用途来分类。例如,用来测量力的称为力传感器,测量位移的称为位移传感器,测量温度的称为温度传感器等。这种分类方法对于实际使用者选用传感器非常方便。

    (5)按照传感器的输出量来分类,可分成模拟式传感器和数字式传感器。
    模拟式传感器是将诸如应变、应力、位移、加速度等被测量转换成电模拟量(如电流、电压)输出。苦用数字显示或输入给计算机,还需要经过A/D转换.将模拟量变成数字量。

    数字式传感器是将被测量直接转换成数字信号输出,如码盘式传感器、光栅传感器、容栅传感器、振弦式传感器等。
    2.化学传感器
    化学传感器是利用电化学反应原理.把无机和有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号的传感器。最常用的是离子选挥性电极,利用这种电极来测量溶液中的pH值或某些离子的活度。电极的测量对象虽然不同,但其测量原理却大同小异,主要是利用电报界面(固相)和被测溶液(液相)间的电化学反应,也就是利用电极对溶液中离子的选择性响应而产生电位差,电位差是和被测离子活度的对数成线性关系的,所以捡出其反应过程中的电位差或由其影响的电流值,即表示被测离子的活度;比学传感器的核心部分是离子选择性敏感脂。膜可分为固体膜和液体膜:玻璃膜、单晶膜和多晶膜属固体膜。而带正、负电荷的载体膜和中性载体膜则是液体膜。

    近年来发展最快的是把膜技术和场效应晶体管结合起来而形成的FET离子选择性电极.它是把膜覆盖于场效应晶体管的栅极上而形成的,这种离子选择性电极不仅可以测量无机溶液,而且可以测量葡萄糖与体中的离子和血清中的某些成分。化学传感器广泛应用于化学分析、化学工业的在线检测及环保监测今。

    3.生物传感器
    生物传感器是近年来发展很快的一类传感器