感測器的分類

2021-08-20 21:18:19 字數 5733 閱讀 5630

1樓:**雞取

1、電阻式

電阻式感測器是將被測量,如位移、形變、力、加速度、溼度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、溼敏等電阻式感測器件。

2、變頻功率

變頻功率感測器通過對輸入的電壓、電流訊號進行交流取樣,再將取樣值通過電纜、光纖等傳輸系統與數字量輸入二次儀表相連,數字量輸入二次儀表對電壓、電流的取樣值進行運算。

3、電阻應變式

感測器中的電阻應變片具有金屬的應變效應,即在外力作用下產生機械形變,從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類,金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應小等優點。

4、壓阻式

壓阻式感測器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而製成的器件。其基片可直接作為測量感測元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不平衡輸出。

5、熱電阻

熱電阻測溫是基於金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料製成,目前應用最多的是鉑和銅,此外,已開始採用鎳、錳和銠等材料製造熱電阻。

6、鐳射

利用鐳射技術進行測量的感測器。它由鐳射器、鐳射檢測器和測量電路組成。鐳射感測器是新型測量儀表,它的優點是能實現無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。

7、霍爾

霍爾感測器是根據霍爾效應制作的一種磁場感測器,廣泛地應用於工業自動化技術、檢測技術及資訊處理等方面。霍爾效應是研究半導體材料效能的基本方法。通過霍爾效應實驗測定的霍爾係數,能夠判斷半導體材料的導電型別、載流子濃度及載流子遷移率等重要引數。

2樓:沐洛鮮塵

感測器的種類繁多,往往同一種被測量可以用不同型別的感測器來測量,而同一原理的感測器又可測量多種物理量,因此感測器有許多種分類方法。常用的分類方法有:

1.按被測量分類

1)機械量:

位移、力、速度、加速度、……

2)熱工量:

溫度、熱量、流量(速)、壓力(差)、液位、……

3)物性參量:

濃度、粘度、比重、酸鹼度、……

4)狀態參量:

裂紋、缺陷、洩漏、磨損、……

……這種分類方法也就是按用途進行分類,給使用者提供了方便,容易根據測量物件來選擇感測器。

2.按測量原理分類

按感測器的工作原理可分為電阻式、電感式、電容式、壓電式、光電式、光纖磁

敏式、鐳射、超聲波等感測器。現有感測器的測量原理都是基於物理的、化學的和生物

等各種效應和定律,這種分類方法便於從原理上認識輸入與輸出之間的變換關係,有利

於專業人員從原理、設計及應用上作歸納性的分析與研究。

3.按訊號變換特徵分類

1)結構型:主要是通過感測器結構參量的變化實現訊號變換的。例如,電容式傳

感器依靠極板間距離的變化引起電容量的改變。

2)物性型:是利用敏感元件材料本身物理屬性的變化來實現訊號變換的。例如水

銀溫度計是利用水銀的熱脹冷縮現象測量溫度,壓電式感測器是利用石英晶體的壓電效

應實現測量等。

4.按能量關係分類

1)能量轉換型:感測器直接由被測物件輸入能量使其工作的。例如熱電偶、光電

池等,這種型別感測器也稱為有源感測器。

2)能量控制型:感測器從外部獲得能量使其工作,由被測量的變化控制外部供給

能量的變化。例如電阻式、電感式等感測器,這種型別的感測器必須由外部提供激勵源

(電源等),因此也稱為無源感測器。

表4.1.1按能量轉換型和能量控制型對常用感測器的工作原理進行歸納。

除以上分類方法外,還可按照輸出量分為模擬式感測器和數字式感測器,按照測量

方式分為接觸式感測器和非接觸式感測器等等。

表4.1.1

感測器的工作原理按能量關係分類

量轉換型

能量控制型

壓電效應(壓電式)

應變效應(應變片)

壓磁效應(壓磁式)

壓阻效應(應變片)

熱電效應(熱電偶)

熱阻效應(熱電阻、熱敏電阻)

電磁效應(磁電式)

磁阻效應(磁敏電阻)

光生伏特效應(光電池)

內光電效應(光敏電阻)

熱磁效應

霍爾效應(霍爾元件)

熱電磁效應

電容(電容式)

靜電式電感(電感式)

3樓:牙縫熊

熱釋電效應某些絕緣物質受熱時,隨著溫度的上升,在晶體兩端將會產生數量相等而符號相反的電荷。這種由於熱變化而產生的電極化現象稱為熱釋電效應。熱釋電效應在近十年被用於熱釋電紅外感測器中。

能產生熱釋電效應的晶體稱為熱釋電體,又稱為熱電元件。熱電元件常用的材料有單晶、壓電陶瓷及高分子薄膜等。 熱釋電紅外感測器的結構熱釋電紅外感測器由以下四個主要部分構成:

①構成電路的鋁基板、場效應電晶體(fet); ②具有熱釋電效應的陶瓷材料; ③ 限制入射紅外波長的視窗材料; ④ 外殼to—5型管帽和管座。 由於探測器元件單獨使用時,存在著探測距離較短、獲得的訊號後續電路不易處理的不足,所以目前多選用紅外組合件來探測。紅外組合件由熱釋電紅外感測器、透鏡、測量轉換電路和密封管殼構成]。

透鏡可以擴大探測範圍,提高測量的靈敏度;測量轉換電路可以完成濾波、放大等訊號處理過程;密封管殼能防止因外界噪聲引起的錯誤動作。這種組合件體積小、成本低、功能多樣,所以應用廣泛。

以上資訊參考工控網

4樓:晨立環保

可以用不同的觀點對感測器進行分類:

它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出訊號型別以及製作它們的材料和工藝等。

根據感測器工作原理,可分為物理感測器和化學感測器二大類 :

感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測訊號量的微小變化都將轉換成電訊號。

化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關係的感測器,被測訊號量的微小變化也將轉換成電訊號。

有些感測器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,**問題等,解決了這類難題,化學感測器的應用將會有巨大增長。

常見感測器的應用領域和工作原理列於下表。

1、感測器按照其用途分類:

壓力敏和力敏感測器 位置感測器   液麵感測器 能耗感測器   速度感測器 加速度感測器   射線輻射感測器 熱敏感測器   24ghz雷達感測器

2、感測器按照其原理分類:

振動感測器 溼敏感測器   磁敏感測器 氣敏感測器   真空度感測器 生物感測器等。

3、感測器按照其輸出訊號為標準分類:

模擬感測器——將被測量的非電學量轉換成模擬電訊號。   數字感測器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出訊號(包括直接和間接轉換)。   膺數字感測器——將被測量的訊號量轉換成頻率訊號或短週期訊號的輸出(包括直接或間接轉換)。

  開關感測器——當一個被測量的訊號達到某個特定的閾值時,感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平訊號。

4、感測器按照其材料為標準分類:

在外界因素的作用下,所有材料都會作出相應的、具有特徵性的反應。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,被用來製作感測器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發可將感測器分成下列幾類:

(1)按照其所用材料的類別分   金屬 聚合物 陶瓷 混合物

(2)按材料的物理性質分: 導體 絕緣體 半導體 磁性材料

(3)按材料的晶體結構分:   單晶 多晶 非晶材料

與採用新材料緊密相關的感測器開發工作,可以歸納為下述三個方向:

(1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應,然後使它們能在感測器技術中得到實際使用。 (2)探索新的材料,應用那些已知的現象、效應和反應來改進感測器技術。

(3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應,並在感測器技術中加以具體實施。   現代感測器製造業的進展取決於用於感測器技術的新材料和敏感元件的開發強度。感測器開發的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯的。

表1.2中給出了一些可用於感測器技術的、能夠轉換能量形式的材料。

5、感測器按照其製造工藝分類:

整合感測器 薄膜感測器 厚膜感測器 陶瓷感測器   整合感測器是用標準的生產矽基半導體積體電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測訊號的部分電路也整合在同一晶片上。   薄膜感測器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。

使用混合工藝時,同樣可將部分電路製造在此基板上。   厚膜感測器是利用相應材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上製成的,基片通常是al2o3製成的,然後進行熱處理,使厚膜成形。   陶瓷感測器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。

  完成適當的預備性操作之後,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測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。   每種工藝技術都有自己的優點和不足。

由於研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及感測器引數的高穩定性等原因,採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。   (空侶網暖通專家提供)

6、感測器根據測量目的不同分類

物理型感測器是利用被測量物質的某些物理性質發生明顯變化的特性製成的。

化學型感測器是利用能把化學物質的成分、濃度等化學量轉化成電學量的敏感元件製成的。   生物型感測器是利用各種生物或生物物質的特性做成的,用以檢測與識別生物體內化學成分的感測器。

5樓:匿名使用者

根據感測器工作原理,可分為物理感測器和化學感測器二大類 :

常見感測器的應用領域和工作原理列於下表。

1、感測器按照其用途分類:

壓力敏和力敏感測器 位置感測器   液麵感測器 能耗感測器   速度感測器 加速度感測器   射線輻射感測器 熱敏感測器   24ghz雷達感測器

2、感測器按照其原理分類:

振動感測器 溼敏感測器   磁敏感測器 氣敏感測器   真空度感測器 生物感測器等。

3、感測器按照其輸出訊號為標準分類:

模擬感測器——將被測量的非電學量轉換成模擬電訊號。   數字感測器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出訊號(包括直接和間接轉換)。   膺數字感測器——將被測量的訊號量轉換成頻率訊號或短週期訊號的輸出(包括直接或間接轉換)。

  開關感測器——當一個被測量的訊號達到某個特定的閾值時,感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平訊號。

4、感測器按照其材料為標準分類:

在外界因素的作用下,所有材料都會作出相應的、具有特徵性的反應。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,被用來製作感測器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發可將感測器分成下列幾類:

  (1)按照其所用材料的類別分   金屬 聚合物 陶瓷 混合物   (2)按材料的物理性質分: 導體 絕緣體 半導體 磁性材料   (3)按材料的晶體結構分:   單晶 多晶 非晶材料   與採用新材料緊密相關的感測器開發工作,可以歸納為下述三個方向:

  (1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應,然後使它們能在感測器技術中得到實際使用。   (2)探索新的材料,應用那些已知的現象、效應和反應來改進感測器技術。   (3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應,並在感測器技術中加以具體實施。

  現代感測器製造業的進展取決於用於感測器技術的新材料和敏感元件的開發強度。感測器開發的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯的。表1.

2中給出了一些可用於感測器技術的、能夠轉換能量形式的材料。

5、感測器按照其製造工藝分類:

整合感測器 薄膜感測器 厚膜感測器 陶瓷感測器

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