按被測物理量劃分的傳感器,常見的有:溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉矩傳感器等。
無源傳感器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能,傳感器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數(shù)量的工作。
傳感器實際上是一種功能塊,其作用是將來自外界的各種信號轉換成電信號。
為了對各種各樣的信號進行檢測、控制,就必須獲得盡量簡單易于處理的信號,這樣的要求只有電信號能夠滿足。電信號能較容易地進行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠距離操作等。
現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進展取決于用于傳感器技術的新材料和敏感元件的開發(fā)強度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導體以及介質(zhì)材料的應用密切關聯(lián)的。
傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、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十大類。
敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關系的物理量信號;轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號;變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調(diào)制;轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。傳感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(chǎn)生機械形變,從而使電阻值隨之發(fā)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(yōu)點。
傳感器的應用
隨著智能時代逐漸到來,傳感器變得更加不可替代。微型化、數(shù)字化、智能化的傳感器迅速地被普及,進而改變我們的生活方式。近期,儀器儀表市場涌現(xiàn)出不少先進的傳感器設備,刷新著市場應用體系。
信息化的21世紀,離開不了傳感器,傳感器的應用領域非常的廣泛,電子計算機、生產(chǎn)自動化、現(xiàn)代信息、軍事、交通、化學、環(huán)保、能源、海洋開發(fā)、遙感、宇航等等。下面對一些常用的傳感器做簡單的介紹。
1、傳感器與環(huán)境保護
目前,環(huán)球的大氣污染、水質(zhì)污濁及噪聲已嚴重地破壞了地球的生態(tài)平衡和我們賴以生存的環(huán)境,這一現(xiàn)狀已引起了世界各國的重視。為保護環(huán)境,利用傳感器制成的各種環(huán)境監(jiān)測儀器正在發(fā)揮著積極的作用。環(huán)境檢測是比較貼近人們?nèi)粘I畹模@個也是氣體傳感器比較多的一個應用領域,比如空氣中一些有毒有害的氣體會嚴重威脅人們身體健康,一氧化碳、二氧化硫、甲醛、PM2.5等氣體,這個時候就需要相應的氣體傳感器對環(huán)境空氣質(zhì)量進行監(jiān)測。
2、汽車與傳感器
目前,傳感器在汽車上的應用及燃料余量等有關參數(shù)的測量。已不只局限于對行駛速度、行駛距離、發(fā)動機旋轉速度以由于汽車交通事故的不斷增多和汽車對環(huán)境的危害,傳感器在一些新的設施。如汽車安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱死裝置、電子變速控制裝置、排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置及汽車“黑匣子”等都得到了實際應用??梢灶A測,隨著汽車電于技術和汽車安全技術的發(fā)展,傳感器在汽車領域的應用將會更為廣泛。
3、傳感器與家用電器
現(xiàn)代家用電器中普遍應用著傳感器。傳感器在電子爐灶、自動電飯鍋、吸塵器、空調(diào)器、電子熱水器、熱風取暖器、風干器、報警器、電熨斗、電風扇、游戲機、電子驅(qū)蚊器、洗衣機、洗碗機、照像機、電冰箱、彩色電視機、錄像機、錄音機、收音機、電唱機及家庭影院等方面得到了廣泛的應用。
隨著人們生活水平的不斷提高,對提高家用電器產(chǎn)品的功能及自動化程度的要求極為強烈。為滿足這些要求,首先要使用能檢測模擬量的高 傳感器,以獲取正確的控制信息,再由微型計算機進行控制,使家用電器的使用更加方便、安全、可靠,并減少能源消耗,為更多的家庭創(chuàng)造一個舒適的生活環(huán)境。目前,家庭自動化的藍圖正在設計之中,未來的家庭將由做為中央控制裝置的微型計算機,通過各種傳感器代替人監(jiān)視家庭的各種狀態(tài),并通過控制設備進行著各種控制。家庭自動化的主要內(nèi)容包括:安全監(jiān)視與報警、空調(diào)及照明控制、耗能控制、太陽光自動跟蹤、家務勞動自動化及人身健康管理等。家庭自動化的實現(xiàn),可使人們有更多的時間用于學習、教育或休息娛樂。
4、傳感器在機器人上的應用
目前,在勞動強度大或危險作業(yè)的場所,已逐步使用機器人取代人的工作?!恍└咚俣取⒏? 的工作,由機器人來承擔也是非常合適的。但這些機器人多數(shù)是用來進行加工、組裝、檢驗等工作,屑于生產(chǎn)用的自動機械式的單能機器人。在這些機器人身上僅采用了檢測臂的位置和角度的傳感器。要使機器人和人的功能更為接近,以便從事更上等的工作,要求機器人能有判斷能力,這就要給機器人安裝物體檢口傳感器,特別是視覺傳感器和觸覺傳感器,使機器人通過視覺對物體進行識別和檢測,通過觸覺對物體產(chǎn)生壓覺、力覺、滑動感覺和重量感覺。這類機器人被稱為智能機器人,它不僅可以從事特殊的作業(yè),而且一般的生產(chǎn)、事務和家務,全部可由智能機器人去處理。
5、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學上的應用
隨著醫(yī)用電子學的發(fā)展,僅憑醫(yī)生的經(jīng)驗和感覺進行診斷的時代將會結束?,F(xiàn)在,應用醫(yī)用傳感器可以對人體的表面和內(nèi)部溫度、血壓及腔內(nèi)壓力、血液及呼吸流量、腫瘤、血液的分析、脈波及心音、心腦電波等進行高難碗度的診斷。顯然,傳感器對促進技術的高度發(fā)展起著非常重要的作用。
為增進國內(nèi)人民的健廢水平,我國醫(yī)療制度的改革,將把醫(yī)療服務對象擴大到全民。以往的醫(yī)療工作僅局限于以為中心,今后,醫(yī)療工作將在的早期診斷、早期、遠距離診斷及人工器官的研制等廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用,而傳感器在這些方面將會得到越來越多的應用。
6、傳感器在工業(yè)上的應用
在工業(yè)領域,深圳三達特代理的英國DDS氣體傳感器主要應用在石化工業(yè)中,一些氧氣傳感器、硫化氫傳感器、一氧化碳傳感器等都能用在檢測各種有害氣體應用中。另外,可用來檢測半導體和微電子工業(yè)的有機溶劑和磷烷等劇毒氣體;電力工業(yè)方面,氫氣傳感器能夠檢測電力變壓器油變質(zhì)過程中產(chǎn)生的氫氣;而在食品行業(yè),氣體傳感器也可以檢測肉類等易腐敗食物的新鮮度;在果蔬保鮮應用中,氣體傳感器檢測保鮮庫中的氧氣、乙烯、二氧化碳的濃度儀以保證水果的新鮮安全;在汽車和窯爐工業(yè)檢測廢氣中氧氣,公路交通檢測駕駛員呼氣中乙醇氣濃度等方面,也有著廣泛的需求。
目前,傳感器已經(jīng)廣泛應用于生產(chǎn)、生活、科學研究的各個領域,遍布環(huán)境保護、交通運輸、家庭生活、宇宙開發(fā)等許多方面。傳感器是把非電學物理量(如速度、位移、壓力、溫度、濕度、流量、聲強、光照度等)轉換成易于測量、傳輸、處理的電學量(如電壓、電流、電阻、電容等)的一種組件,通常把傳感器定義為“對應于特定被測物理量提供有效電信號輸出的器件”。例如,光電傳感器利用光敏電阻把光信號轉換成電信號;熱電傳感器利用熱敏電阻將熱信號轉換為電信號;電容式傳感器可以把角度、濃度、壓力、位移等非電學信號轉換成電信號;力電傳感器利用敏感元件把速度、加速度等力學信號轉化成電流、電壓等電學信號。
7、氣體傳感器在民用方面的檢測應用
在民用方面,氣體傳感器的應用主要體現(xiàn)在廚房檢測天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃氣的泄漏,檢測微波爐中食物烹調(diào)時產(chǎn)生的氣體從而自動控制微波爐烹調(diào)食物。
具體來說的話,深圳三達特代理的英國DDS氣體傳感器在民用領域的應用主要體現(xiàn)在:廚房里,檢測天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃氣的泄漏,通過檢測微波爐中食物烹調(diào)時產(chǎn)生的氣體,從而自動控制微波爐烹調(diào)食物;住房、大樓、會議室和公共娛樂場所用一氧化碳傳感器、煙霧傳感器、臭氧傳感等,控制空氣凈化器或電風扇的自動運轉;在一些高層建筑物中,氣體傳感器還可以用于檢測火災苗頭并報警。
現(xiàn)如今,傳感器已經(jīng)融入生活的各個角落,它能分析用戶日常行為,增加用戶與周邊世界的互動方式。比如經(jīng)常接觸到的運動傳感器、溫濕度傳感器等等。通過一些常用的智能傳感器,可以大大提升生活的便捷性與安全性。隨著石油化學工業(yè)的發(fā)展,易燃、易爆、有毒氣體的種類和應用范圍都得到了增加。這些氣體在生產(chǎn)、運輸、使用過程中一旦發(fā)生泄漏,將會引發(fā)中毒、火災甚至爆炸事故,嚴重危害人民的生命和財產(chǎn)安全。
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