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簡要描述:根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學(xué)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(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
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德國倍加福傳感器P+F傳感器選型
倍加福傳感器功能
常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬: 光敏傳感器——視覺 聲敏傳感器——聽覺 氣敏傳感器——嗅覺 化學(xué)傳感器——味覺 壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺 敏感元件的分類: ?、傥锢眍悾诹?、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。 ?、诨瘜W(xué)類,基于化學(xué)反應(yīng)的原理。 ③生物類,基于酶、抗體、和激素等分子識(shí)別功能。 通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等類(還有人曾將敏感元件分46類)。
編輯本段分類
可以用不同的觀點(diǎn)對(duì)傳感器進(jìn)行分類:
它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng));它們的用途;它們的輸出信號(hào)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(xué)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(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器,被測信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的?;瘜W(xué)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(jià)格問題等,解決了這類難題,化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)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.傳感器按照其用途分類
壓力敏和力敏傳感器位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅髂芎膫鞲衅? 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(dá)傳感器
2.傳感器按照其原理分類
振動(dòng)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。
3.傳感器按照其輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)分類
模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。 數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸
出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。 膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。 開關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí),傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
4.傳感器按照其材料為標(biāo)準(zhǔn)分類
在外界因素的作用下,所有材料都會(huì)作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對(duì)外界作用zui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(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成下列幾類: ?。?)按照其所用材料的類別分 金屬聚合物陶瓷混合物 ?。?)按材料的物理性質(zhì)分: 導(dǎo)體絕緣體 半導(dǎo)體磁性材料 ?。?)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(gè)方向: ?。?)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(shí)際使用。 ?。?)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(jìn)傳感器技術(shù)。 ?。?)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(shí)施。 現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進(jìn)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(qiáng)度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導(dǎo)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。
5.傳感器按照其制造工藝分類
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(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)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(hào)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(shí),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(jìn)行熱處理,使厚膜成形。 陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后,已成形的元件在高溫中進(jìn)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(rèn)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(diǎn)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。
6.傳感器根據(jù)測量目的不同分類
物理型傳感器是利用被測量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)發(fā)生明顯變化的特性制成的。 化學(xué)型傳感器是利用能把化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)量的敏感元件制成的。 生物型傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)的特性做成的,用以檢測與識(shí)別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器。
編輯本段特性
傳感器靜態(tài)特性
傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào),傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān),所以它們之間的關(guān)系,即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程,或以輸入量作橫坐標(biāo),把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。 (1)線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。 ?。?)靈敏度:靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。 ?。?)遲滯:傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對(duì)于同一大小的輸入信號(hào),傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等,這個(gè)差值稱為遲滯差值。 (4)重復(fù)性:重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時(shí),所得特性曲線不*的程度。 ?。?)漂移:傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,傳感器輸出量隨著時(shí)間變化,此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面:一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù);二是周圍環(huán)境(如溫度、濕度等)。
傳感器動(dòng)態(tài)特性
所謂動(dòng)態(tài)特性,是指傳感器在輸入變化時(shí),它的輸出的特性。在實(shí)際工作中,傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得,并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系,往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種,所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。
傳感器的線性度
通常情況下,傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中,為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù),常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。 擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線;或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線,此擬合直線稱為zui小二乘法擬合直線。
德國倍加福傳感器P+F傳感器選型
型號(hào)NBB5-18GM60-WS,倍加福傳感器
P+F LVL-T1-G3S-E5PG-NA
P+F LA39/LK39-Z/31/40A/116
P+F RLK39-54-Z/31/14A/116
P+F RV178N-10CK2A31N-1024
P+F H50
P+F ML5-54/32/115
P+F UC500-30GM-E6R2-V15
P+F 10-11351-R-1024
P+F NJ15+U1+N-Z10
P+F NJ2-11-SN-G
P+F NJ4-12GM-N
P+F UB2000-F42-U-V15
P+F V15-W-2M-PVC
P+F NJ50-FP-E2-P1
P+F ORR50
P+F RLK39-54-Z31/40a/116
P+F NJ15+U1+W
P+F NBB5-18GM50-E0
P+F KFD2-CD-EX1.32
P+F KFD2-SR2-EX2.W
P+F NJ50-FP-E2-P1
P+F NJ1.5-8GM40-E2
P+F LVL-T1-G3S-E5PG-NA
P+F NBB10-30GM60-WO
P+F NBB10-30GM60-WS
P+F NBB5-18GM60-WO
P+F RLK39-55/31/35/40A/116
P+F NJ10-30GK-E2-T
P+F IPCO3-50W
P+F IPT-FP
P+F U-P6-B6
P+F NBN8-18GM60-W0
P+F OBT200-18GM60-E4
P+F RVI50N-09BKOA3TN-1000
P+F NCB1.5-18GM60-E2-D
P+F 10-11631-R-1024
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