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傳感器的分類
傳感器的分類
可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應(yīng)),；它們的用途,；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等,。
根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類 ：傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化,、極化、熱電,、光電,、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號,。
化學傳感器包括那些以化學吸附,、電化學反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號,。
有些傳感器既不能劃分到物理類,，也不能劃分為化學類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運作的,?；瘜W傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題,，規(guī)模生產(chǎn)的可能性,，價格問題等，解決了這類難題,，化學傳感器的應(yīng)用將會有巨大增長,。
常見傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于下表。
1.按照其用途,，傳感器可分類為：
壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅?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 24GHz雷達傳感器
2.按照其原理,，傳感器可分類為： 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,。
以其輸出信號為標準可將傳感器分為：
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,。
在外界因素的作用下,，所有材料都會作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng),。它們中的那些對外界作用最敏感的材料,，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件,。從所應(yīng)用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類：
(1)按照其所用材料的類別分：金屬 聚合物 陶瓷 混合物
(2)按材料的物理性質(zhì)分：導體 絕緣體 半導體 磁性材料
(3)按材料的晶體結(jié)構(gòu)分：單晶 多晶 非晶材料
與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作,，可以歸納為下述三個方向： (1)在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng),，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實際使用,。
(2)探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象,、效應(yīng)和反應(yīng)來改進傳感器技術(shù),。
(3)在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng),，并在傳感器技術(shù)中加以具體實施,。
現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強度,。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的,。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)的、能夠轉(zhuǎn)換能量形式的材料,。 按照其制造工藝,，可以將傳感器區(qū)分為：
集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器
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,。