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傳感器的分類(lèi)

    傳感器是知識密集、技術(shù)密集的行業(yè),它與許多學(xué)科有關(guān),它的種類(lèi)十分繁多。為了很好地掌握它、應用它,需要有一個(gè)科學(xué)的分類(lèi)方法。
  下面將目前廣泛采用的分類(lèi)方法作一簡(jiǎn)單介紹。
  首先,按傳感器的工作機理,可分為物理型、化學(xué)型、生物型等。
  其次,按構成原理,可分為結構型與物性型兩大類(lèi)。
  在物理型傳感器中,作為傳感器工作物理基礎的基本定律有場(chǎng)的定律、物質(zhì)定律、守恒定律和統計定律等。 嘉興中寶檢測設備有限公司
  結構型傳感器是利用物理學(xué)中場(chǎng)的定律構成的,包括動(dòng)力場(chǎng)的運動(dòng)定律,電磁場(chǎng)的電磁定律等。物理學(xué)中的定律一般是以方程式給出的。對于傳感器來(lái)說(shuō),這些方程式也就是許多寧波傳感器在工作時(shí)的數學(xué)模型。這類(lèi)傳感器的特點(diǎn)是傳感器的工作原理是以傳感器中元件相對位置變化引起場(chǎng)的變化為基礎,而不是以材料特性變化為基礎。
  物性型傳感器是利用物質(zhì)定律構成的,如虎克定律、歐姆定律等。物質(zhì)定律是表示物質(zhì)某種客觀(guān)性質(zhì)的法則。這種法則,大多數是以物質(zhì)本身的常數形式給出。這些常數的大小,決定了傳感器的主要性能。因此,物性型傳感器的性能隨材料的不同而異。例如,光電管就是物性型傳感器,它利用了物質(zhì)法則中的外光電效應。顯然,其特性與涂覆在電極上的材料有著(zhù)密切的關(guān)系。又如,所有半導體傳感器,以及所有利用各種環(huán)境變化而引起的金屬、半導體、陶瓷、合金等性能變化的傳感器,都屬于物性型傳感器。
  此外,也有基于守恒定律和統計定律的傳感器,但為數較少。
  第三,根據傳感器的能量轉換情況,可分為能量控制型傳感器和能量轉換型傳感器。能量控制型傳感器,在信息變化過(guò)程中,其能量需要外電源供給。如電阻、電感、電容等電路參量傳感器都屬于一類(lèi)傳感器?;趹冸娮栊?、磁阻效應、熱阻效應、光電效應、霍爾效應等的傳感器也屬于此類(lèi)傳感器。能量轉換型傳感器,主要由能量變換元件構成,它不需要外電源。如基于壓電效應、熱電效應、光電動(dòng)勢效應等的傳感器都屬于此類(lèi)傳感器。
  第四,按照物理原理分類(lèi),可分為
1.電參量式傳感器。包括電阻式、電感式、電容式等三個(gè)基本型式。
2.磁電式傳感器。包括磁電感應式、霍爾式、磁柵式等。
3.壓電式傳感器。
4.光電式傳感器。包括一般光電式、光柵式、激光式、光電碼盤(pán)式、光導纖維式、紅外式、攝象式等。
5.氣電式傳感器。
6.熱電式傳感器。
7.波式傳感器。包括超聲波式、微波式等。
8.射線(xiàn)式傳感器。
9.半導體式傳感器。
10.其它原理的傳感器等。
有些傳感器的工作原理具有兩種以上原理的復合形式,如不少半導體式傳感器,也可看成電參量式傳感器。 嘉興中寶檢測設備有限公司
  第五,可以按照傳感器的用途來(lái)分類(lèi),例如位移傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器等等。
  另外,根據傳感器輸出是模擬信號還是數字信號,可分為模擬傳感器和數字傳感器;根據轉換過(guò)程可逆與否,可分為雙向傳感器和單向傳感器等。
  各種傳感器,由于原理、結構不同,使用環(huán)境、條件、目的不同,其技術(shù)指標也不可能相同。但是有些一般要求,卻基本上是共同的,這就是:①可靠性;②靜態(tài)精度;③動(dòng)態(tài)性能;④量程;⑤抗干擾能力;⑥通用性;⑦輪廓尺寸;⑧成本;⑨能耗;⑩對被測對象的影響等。
  可靠性、靜態(tài)精度、動(dòng)態(tài)性能、量程的要求是不言而喻的。傳感器是通過(guò)檢測功能來(lái)達到各種技術(shù)目的的,很多傳感器要在動(dòng)態(tài)條件下工作,精度不夠、動(dòng)態(tài)性能不好或出現故障,整個(gè)工作就無(wú)法進(jìn)行。在某些系統中或設備上往往裝上許多傳感器,若有一個(gè)傳感器失靈,會(huì )影響全局。所以傳感器的工作可靠性、靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能是最基本的要求。
  抗干擾能力也是十分重要的,因為使用現場(chǎng)總會(huì )存在這樣那樣的干擾,總會(huì )出現各種意想不到的情況,因此要求傳感器應有這方面的適應能力,同時(shí)還應包括在惡劣環(huán)境下使用的安全性,通用性主要是指傳感器應可用于各種不同的場(chǎng)合,以免一種應用要搞一種設計,達到事半功倍的目的。

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