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传感器干嘛用的,传感器的功用是什么?

来源:
2023-11-08
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

1、传感器的功用是

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。

根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类 :

传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。

化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。

常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。

按照其用途,传感器可分类为:

压力敏和力敏传感器 、位置传感器、液面传感器 、能耗传感器、速度传感器 、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

以其输出信号为标准可将传感器分为:

模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。

膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。

开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

在外界因素的作用下,所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类:

(1)按照其所用材料的类别分金属 聚合物 陶瓷 混合物

(2)按材料的物理性质分导体 绝缘体 半导体 磁性材料

(3)按材料的晶体结构分:单晶 多晶 非晶材料

与采用新材料紧密相关的传感器开发工作,可以归纳为下述三个方向:

(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应,然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。

(2)探索新的材料,应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。

(3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应,并在传感器技术中加以具体实施。

现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。表1.2中给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。

按照其制造工艺,可以将传感器区分为:

集成传感器薄膜传感器厚膜传感器陶瓷传感器

集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。

陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。

完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

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2、传感器是什么有什么用

传感器是将各种非电量,如物现量、化学量、生物量按一定规律转换成便于传输和处理的另一种物理量(一般为电量)的测量装置。通常传感器由敏感元件和转换元件组成,其中,敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分,转换元件是指传感器能将敏感元件的输出、转换为适于传输和测量的电信号部分。

市场上将传感器称为变换器、检测器或探测器等,这样的认知存在误区,应该指出,并不是所有的传感器都能明显区分敏感元件与转换元件两个部分,而是二者合为一体。例如,半导体气体、湿度传感器等。传感器一般都是将感受的信息直接转换为电信号,没有中间转换环节。

传感器输出信号有很多形式,如电压、电流、频率、脉冲等,输出信号的形式由传感器的原理确定,这一概念包含下面几个方面的含义:

①传感器是测量装置,能完成信号获取任务。

②输入量是某一被测量,可能是物理量,也可能是化学量、生物量等。

③输出量是某种物理量,这种量要便于传输、转换、处理、显示等,这种量可以是气、光、电等,主要是电量。

④输出与输入有对应关系,且应有一定的精确度。

通常,传感器由敏感元件、转换元件和测量电路组成,必要时还需要辅助电源电路。传感器的输出信号一般都很微弱,需要有信号调节与转换电路将其放大或变换为容易传输、处理、记录和显示的形式。随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用,传感器的信号调节与转换可以安装在传感器的壳体甩或与敏感元件一起集成在同一芯片上。因此,信号调节与转换元件以及所需电源都应作为传感器的组成部分。

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3、传感器的作用有哪些

传感器实际上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显著地增加,因而其品种也极其繁多。

为了对各种各样的信号进行检测、控制,就必须获得尽量简单易于处理的信号,这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。因此作为一种功能块的传感器可狭义的定义为:“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。”

4、你好,传感器是干什么用的?

传感器的作用主要是采集数据,并将数据传递给发动机电脑。

以水温传感器为例:水温传感器本身有触点,可以实际检测发动机中水温的数值,并将数值传输给发动机电脑。如果数据有异常的话,发动机电脑会自动点亮发动机故障灯,提醒车主检查和维修。

责任编辑:David

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