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人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,，必須借助于感覺器官,。而單靠人們自身的感覺器官,，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了,。為適應(yīng)這種情況,，就需要傳感器。因此可以說,，傳感器是人類五官的延長,，又稱之為電五官。

新技術(shù)革命的到來,，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代,。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段,。

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù),，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),，并使產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量,。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ),。

在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界,，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化,，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外,，還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí),、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種技術(shù)研究,，如超高溫,、超低溫、超高壓,、超高真空,、磁場、超弱磁場等等,。顯然,，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的,。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,，首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難,，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破,。一些傳感器的發(fā)展,，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū),。

傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn),、宇宙開發(fā),、海洋探測,、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查,、醫(yī)學(xué)診斷,、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f,，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋,，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,，都離不開各種各樣的傳感器。

由此可見,，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì),、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的,。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展,。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平,。

傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化,、智能化,、多功能化、系統(tǒng)化,、網(wǎng)絡(luò)化,，它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，而且還可能建立新型工業(yè),，從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的，已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器,。

傳感器一般由敏感元件,、轉(zhuǎn)換元件,、變換電路和輔助電源四部分組成.

敏感元件直接感受被測量，并輸出與被測量有確定關(guān)系的物理量信號(hào);轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);變換電路負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電,。

常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:

光敏傳感器--視覺

聲敏傳感器--聽覺

氣敏傳感器--嗅覺

化學(xué)傳感器--味覺

壓敏,、溫敏、流體傳感器--觸覺

敏感元件的分類:

物理類,，基于力,、熱、光,、電,、磁和聲等物理效應(yīng)。

化學(xué)類,，基于化學(xué)反應(yīng)的原理,。

生物類，基于酶,、抗體、和激素等分子識(shí)別功能,。

通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件,、光敏元件、氣敏元件,、力敏元件,、磁敏元件、濕敏元件,、聲敏元件、放射線敏感元件,、色敏元件和味敏元件等類(還有人曾將敏感元件分46類)。

廣泛應(yīng)用于露點(diǎn)儀,、電力設(shè)備,、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、航空航天連接器,，煤炭開采和石油勘探設(shè)備,，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸,。

技術(shù)性能:

1.常溫常壓下,，泄漏率≤1*10 -9 Pa.m 3 /s(He);

2.絕緣電阻大于1000MΩ/500VDC(500伏,，1000兆歐);

3.玻璃絕緣子與底座間耐壓強(qiáng)度大于300MPa

4.良好的焊接性能,。

電阻式傳感器是將被測量,，如位移,、形變,、力、加速度、濕度,、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值這樣的一種器件,。主要有電阻應(yīng)變式,、壓阻式,、熱電阻,、熱敏,、氣敏,、濕敏等電阻式傳感器件,。

稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的力→電轉(zhuǎn)換裝置,，是電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件。

能夠?qū)崿F(xiàn)力→電轉(zhuǎn)換的傳感器有多種,，常見的有電阻應(yīng)變式,、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,，電容式用于部分電子吊秤,，而絕大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡單,，準(zhǔn)確度高,，適用面廣,，且能夠在相對(duì)比較差的環(huán)境下使用。因此電阻應(yīng)變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運(yùn)用,。

傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng),，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類,，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式,、薄膜式之分,。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍),、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn),。

壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測量傳感元件,，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式,。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化,，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出,。

用作壓阻式傳感器的基片(或稱膜片)材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感材料而制成的硅壓阻傳感器越來越受到人們的重視,，尤其是以測量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍,。

熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,，應(yīng)用最多的是鉑和銅,，此外，已開始采用鎳,、錳和銠等材料制造熱電阻,。

熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測精度要求比較高的場合,，這種傳感器比較適用,。較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅,、鎳等,，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好,、性能穩(wěn)定,、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測量-200℃~+500℃范圍內(nèi)的溫度,。

熱電阻傳感器分類:

1,、NTC熱電阻傳感器:

該類傳感器為負(fù)溫度系數(shù)傳感器，即傳感器阻值隨溫度的升高而減小,。

2,、PTC熱電阻傳感器:

該類傳感器為正溫度系數(shù)傳感器，即傳感器阻值隨溫度的升高而增大,。

利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器,。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成,。激光傳感器是新型測量儀表,，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量，速度快,，精度高,，量程大，抗光,、電干擾能力強(qiáng)等。

激光傳感器工作時(shí),，先由激光發(fā)射二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖,。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上,。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號(hào),，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào),。

利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量,。激光傳感器常用于長度(ZLS-Px),、距離(LDM4x)、振動(dòng)(ZLDS10X),、速度(LDM30x),、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等,。

霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器,，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測技術(shù)及信息處理等方面,?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型,、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù),。

霍爾傳感器分為線性型霍爾傳感器和開關(guān)型霍爾傳感器兩種。

1,、線性型霍爾傳感器由霍爾元件,、線性放大器和射極跟隨器組成，它輸出模擬量,。

2,、開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件,、差分放大器,，斯密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成，它輸出數(shù)字量,。

霍爾電壓隨磁場強(qiáng)度的變化而變化,，磁場越強(qiáng)，電壓越高,，磁場越弱,，電壓越低?；魻栯妷褐岛苄?，通常只有幾個(gè)毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大,，就能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號(hào),。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來改變磁場強(qiáng)度,。下圖所示的方法是用一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪作為控制磁通量的開關(guān),，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí)，磁場偏離集成片,，霍爾電壓消失,。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化,，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置,，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器,?；魻栃?yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器，它要有外加電源才能工作,，這一特點(diǎn)使它能檢測轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,。

TILLQUIST傳感器   TILLQUIST傳感器