传感器的分类方法有哪几种各有什么优缺点(传感器的分类可分为几种)

许宝财生活常识

传感器的分类方法有哪几种各有什么优缺点(传感器的分类可分为几种)

本篇文章无忧网将为大家介绍传感器的分类方法有哪几种?各有什么优缺点?(传感器的分类可分为几种),下面一起来详细了解一下吧。

传感器的分类、特点及应用。介绍了国内外智能传感器领域的研究进展,重点介绍了基于MEMS技术的智能传感器的发展现状和发展趋势。本书共分为10章。第1章至第9章为绪论,主要介绍MEMS传感器的基本概念、特点及应用。第10章至第14章是各章的总结,包括引言、基本概念、基本原理和应用实例。本书可作为高等院校微电子专业教材,也可作为从事MEMS传感器研究的科技人员的参考书。

传感器(transducer/sensor)是一种能够检测和感知外部信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学成分(如烟雾)的装置或装置。它是实现自动检测和自动控制的基础。

1、传感器的分类

1、按工作原理分类

传感器根据其工作原理可分为两类:物理传感器和化学传感器。其中,物理传感器应用压电效应、磁致伸缩等物理原理以及热释电、光电、磁电、电离、极化等原理。化学传感器利用化学吸附和电化学反应的原理,将被测信号量的微小变化转化为电信号。目前,大多数传感器都是根据物理原理工作的。随着技术的发展和成本的降低,化学传感器将得到更广泛的应用。 2. 按用途分类

传感器可分为压敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、辐射传感器、湿度传感器、热传感器、磁传感器、气体传感器、真空传感器、生物传感器等目前常见的有热传感器、湿度传感器、磁传感器、气体传感器、速度传感器等。

3、按构成材料分类

传感器根据构成材料的类型可分为金属传感器、聚合物传感器、陶瓷传感器和混合物传感器。传感器根据材料的物理性质可分为导体传感器、绝缘体传感器、半导体传感器和磁性材料传感器。分为单晶传感器、多晶传感器、非晶材料传感器。

4、按制造工艺分类

传感器按制造工艺可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器等。常见的传感器有集成传感器、陶瓷传感器、厚膜传感器等。

二、传感器的特点

1、传感器的静态特性

传感器的静态特性是指传感器输入静态信号后,传感器的输出与输入之间的关系。传感器的静态特性主要包括线性度、灵敏度、分辨率和迟滞等参数。

(1) 灵敏度

灵敏度是指传感器在稳态工作条件下,输出变化y与输入变化x的比值。它是输入输出特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间存在线性关系,则灵敏度是一个常数;否则,它会随着输入而变化。

(2)决议

分辨率是传感器感知可感知的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某个非零值开始缓慢变化,当输入变化值不超过某个值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器无法区分输入数量。只有当输入量变化超出分辨率时,其输出才会发生变化。一般情况下,传感器在满量程范围内各点的分辨率并不相同,因此常以输入量在满量程范围内能引起输出产生阶跃变化的最大变化值作为指标来测量分辨率。

2、传感器的动态特性

所谓动态特性是指输入变化时传感器输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常常用其对某些标准输入信号的响应来表示。

3、气体传感器的识别与检测

气体传感器除了应用于抽油烟机实现厨房油烟自动检测外,还广泛应用于矿山、石油、机械、化工等领域,实现火灾、爆炸、大气污染等事故的检测、报警和控制。常见气体传感器的物理外观如下图所示。

一、气体传感器的组成及工作原理

气体传感器由气敏电阻器、不锈钢网罩(过滤器)、螺旋加热器、塑料底座和插脚组成,如下图(a)所示。气体传感器的电路符号如图(b)所示。其中A—a的两个引脚内部短接,为气敏电阻的一端; B—b两脚内部短接,即为气敏电阻的另一引线端; H—h两脚为加热器电源侧。

提示:许多来源将H、h 标记为F、f。

当加热器通电后,开始加热气敏电阻,使其阻值急剧下降,然后进入稳定状态。进入稳定状态后,气敏电阻器的阻值将随着待检测气体的吸附值而变化。 N型气敏电阻器的阻值随气体浓度的增加而减小,P型气敏电阻器的阻值随气体浓度的增加而增大。

2、气敏传感器检测

(1)加热器的检测

用万用表“R1”或“R10”测量气敏加热器两引脚之间的电阻。如果电阻为无穷大,则说明加热器已打开。

(2)气敏电阻检测

如图3-68所示,测试气敏电阻时最好使用两只万用表。

其中,一根置于“500mA”电流挡,两根表笔串联至加热器供电电路;将另一只万用表置于“10V”直流电压档,黑表笔接地,红表笔接气敏传感器的输出。服务。给气体传感器供电后,电压表的指针会向相反方向偏转,几秒钟后回到0位置,然后逐渐上升到稳定值。电流表指示电流在150mA以内,说明气敏电阻已预热。此时,拿一根香烟对准气敏传感器的网罩并吐掉,电压表的值应发生变化;否则,说明网罩或气敏元件异常。检查网罩正常后,即可确认气敏元件内部的气敏元件异常。

提示:使用万用表测量气体传感器时,请将吸口中的香烟对准气体传感器的网罩,然后吐出。如果气体传感器的输出电压发生变化,则说明正常。

四、热电偶传感器的识别与检测

热电偶是一种将热信号转换成电信号的特殊传感器,具有一定的负载能力。

1.热电偶传感器的识别

热电偶传感器是将热电性能不同的A、B两种材料一端焊接起来,另一端连接放大器等电路。常见热电偶传感器的物理外观如下图所示。

热电偶传感器的焊接端称为传感或热接点。末端安装在检测温度的部位,设其温度为t1;未焊接端称为自由端或冷端,其温度设为t2。当t1t2时,回路中将产生热电动势。电动势放大后控制执行部分,即可实现被控器件的温度控制。

2、热电偶传感器的检测

使用万用表的二极管块测量热电偶两个引脚之间的电阻。阻值应为0,蜂鸣器鸣响,否则说明不正常。

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