傳感器是測試儀器不可缺少的感知器件。傳感器是測試儀器的眼睛、鼻子、耳朵、皮膚、舌頭,是探測外部微弱信號的感知器官,它是現代檢側、控制的重要組成郊分。山于電子技術的不斷進步,計算機技術的飛速發展,促進傳感器技術日新月異地推1’一使用,因此它在科學技術領域中的重要地位越來越突出.已經成為一門新興的科學技術。
傳感器按其結構原理來分,大致分為三類:
結構型傳感器。大多數是通過結構部分的位移,將被測參數轉換成相應的電阻、電感、電容等變化,從而檢測出被測量。這是目前應用最多、最普遍的傳感器。
物性型傳感器。它是利用某些材料本身的物玻璃管液位計性變化來實現被測量的變換,其主要是以半異體、電介質、磁性體等作為敏感材料的固態器件。這些器件具有靈敏度高、質啞輕、體積小、便于集成等優點。它減少r對被測對象的影響,提高r響應速度,能解決常規結構型傳感器不能解決的某些特殊參數及一作接觸測It問題,從而大大擴展了傳感器的應用領域。
智能型傳感器。‘亡是一種帶有微處理器的、兼有檢淵信息‘j信息處理功能的傳感器。在半導體基片上,采用微電子加工技術把傳感器功能、邏輯功能、存儲功能集成在一起.使傳感器具有自動校正、自動補償并進行數字處理、圖像識別、存儲、記憶等功能。傳感器的應用領域日益廣泛,主要應用在交通運輸、工業測量控制、醫療設備、防火安全技術、動力資源開發、糧食生產加工、公害防治、機械制造加工、科學計量測試、信息通信處理等領域。
傳感器的檢測參數以機械量為最多.其次是光學量、化學雙法蘭液位計量、溫度、生物量、濕度等。傳感器的依據是各種轉變功能,其中與物理有關的占大多數:光電效應、光導電效應為代表的光電變換功能最為引人注目,其次是壓電變換、熱電變換和磁電變換。上述四種變換功能占了一大半以上。
目前應用最多的是結構型傳感器,例如力平衡式、電容式、電感式、振弦式等傳感器來測最壓力、位移、流量、溫度等。隨著新型材料的開發,相關技術的應用以及制造工藝的改進,傳感器技術的發展具有以下特點:
(1)固態能。目前發展最快的固態物性傳感器,主要是半導體、電介質和強磁體三類。
(2)多功能、集成化。隨著傳感器應用領域的不斷擴大,借助于半導體的蒸鍍技術、擴散技術、光刻技術、精密細微加工以及組裝技術等,使傳感器已從單一元件、單一功能向多功能、集成化方向發展。所謂多功能化就是使傳感器具有多種參數檢測功能,而集成化就是把傳感器部分與信息處理或轉換部分及電源等利用半導體技術制作在同一芯片上。
(3)向圖像傳感器方向發展。目前已孔板流量計研制出了各種二維圖像傳感器,例如CCD固態攝像器件BBII)及MOSID攝像器件等。
(4)智能化。利用大規模集成電路技術,使傳感器與后面的信號處理部分等組合在一起以強化傳感器功能,如可以自我診斷、非線性誤差補償、數字化運算、信息處理、改變軟件即可實現功能的擴展等,進一步使傳感器具有視、嗅、觸、聽覺以及存儲、思維功能。
(5)光學化。應用微光電技術,用于信息的接收、顯示、信號的轉換和遠距離傳輸。
世界上傳感器的種類有20000余種,在這里只對部分新型傳感器作一些介紹。
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