不同的传感器都具有哪些不同的效应

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传感器的特点有哪些特征

传感器的特点有哪些特征

传感器的特点有哪些特征传感器的特点有哪些特征传感器是能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

下面是店铺给大家整理的传感器特点,希望能帮到大家!传感器的特点传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。

微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

传感器的主要分类按用途压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。

按原理振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

按输出信号模拟传感器:将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传感器:将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。

膺数字传感器:将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。

开关传感器:当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

按其制造工艺集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。

通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。

使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。

陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶、凝胶等)生产。

完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。

厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

每种工艺技术都有自己的优点和不足。

由于研究、开发和生产所需的.资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

传感器都有哪些种类(总结篇)

传感器都有哪些种类(总结篇)

性电路消除热电势与温度的⾮线性误差,最后放⼤转换为4~20mA电流输出信号。

为防⽌热电偶测量中由于电偶断丝⽽使控温失效造成事故,传感器中还设有断电保护电路。

当热电偶断丝或接解不良时,传感器会输出最⼤值(28mA)以使仪表切断电源。

⼀体化温度传感器具有结构简单、节省引线、输出信号⼤、抗⼲扰能⼒强、线性好、显⽰仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、⼯作可靠等优点。

⼀体化温度传感器的输出为统⼀的 4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使⽤。

也可⽤户要求做成防爆型或防⽕型测量仪表。

液位1、浮球式液位传感器浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电⼦单元、接线盒及安装件组成。

⼀般磁性浮球的⽐重⼩于0.5,可漂于液⾯之上并沿测量导管上下移动。

导管内装有测量元件,它可以在外磁作⽤下将被测液位信号转换成正⽐于液位变化的电阻信号,并将电⼦单元转换成4~20mA或其它标准信号输出。

该传感器为模块电路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点,电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路,可使输出最⼤电流不超过28mA,因⽽能够可靠地保护电源并使⼆次仪表不被损坏。

2、浮简式液位传感器浮筒式液位传感器是将磁性浮球改为浮筒,它是根据阿基⽶德浮⼒原理设计的。

浮筒式液位传感器是利⽤微⼩的⾦属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。

它在⼯作时可以通过现场按键来进⾏常规的设定操作。

3、静压或液位传感器该传感器利⽤液体静压⼒的测量原理⼯作。

它⼀般选⽤硅压⼒测压传感器将测量到的压⼒转换成电信号,再经放⼤电路放⼤和补偿电路补偿,最后以4~20mA或0~10mA电流⽅式输出。

真空度真空度传感器,采⽤先进的硅微机械加⼯技术⽣产,以集成硅压阻⼒敏元件作为传感器的核⼼元件制成的绝对压⼒变送器,由于采⽤硅-硅直接键合或硅-派勒克斯玻璃静电键合形成的真空参考压⼒腔,及⼀系列⽆应⼒封装技术及精密温度补偿技术,因⽽具有稳定性优良、精度⾼的突出优点,适⽤于各种情况下绝对压⼒的测量与控制。

第一章 传感器的基本知识

第一章 传感器的基本知识

第一章传感器的基本知识复习思考题1. 简述传感器的概念、作用及组成。

2. 传感器的分类有哪几种?各有什么优缺点?3. 传感器是如何命名的?其代号包括哪几部分?在各种文件中如何应用?4. 传感器的静态性能指标有哪些?其含义是什么?5. 传感器的动态特性主要从哪两方面来描述?采用什么样的激励信号?其含义是什么?1.1 传感器的作用与地位◆世界是由物质组成的,各种事物都是物质的不同形态。

人们为了从外界获得信息,必须借助于感觉器官。

◆人的“五官”——眼、耳、鼻、舌、皮肤分别具有视、听、嗅、味、触觉等直接感受周围事物变化的功能,人的大脑对“五官”感受到的信息进行加工、处理,从而调节人的行为活动。

◆人们在研究自然现象、规律以及生产活动中,有时需要对某一事物的存在与否作定性了解,有时需要进行大量的实验测量以确定对象的量值的确切数据,所以单靠人的自身感觉器官的功能是远远不够的,需要借助于某种仪器设备来完成,这种仪器设备就是传感器。

传感器是人类“五官”的延伸,是信息采集系统的首要部件。

电量和非电量◆表征物质特性及运动形式的参数很多,根据物质的电特性,可分为电量和非电量两类。

◆电量——一般是指物理学中的电学量,例如电压、电流、电阻、电容及电感等;◆非电量——则是指除电量之外的一些参数,例如压力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、转速、温度、浓度及酸碱度等等。

◆人类为了认识物质及事物的本质,需要对物质特性进行测量,其中大多数是对非电量的测量。

传感器的作用◆非电量不能直接使用一般的电工仪表和电子仪器进行测量,因为一般的电工仪表和电子仪器只能测量电量,要求输入的信号为电信号。

◆非电量需要转化成与其有一定关系的电量,再进行测量,实现这种转换技术的器件就是传感器。

◆传感器是获取自然或生产中信息的关键器件,是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集工具。

采用传感器技术的非电量电测方法,就是目前应用最广泛的测量技术。

传感器的地位◆随着科学技术的发展,传感器技术、通信技术和计算机技术构成了现代信息产业的三大支柱产业,分别充当信息系统的“感官”、“神经”和“大脑”,他们构成了一个完整的自动检测系统。

各类传感器的工作原理

各类传感器的工作原理

各类传感器的工作原理传感器是一种能够检测和感知周围环境,并将其转化为可用信号的装置。

传感器在各个领域中起着极为重要的作用,从智能手机中的加速度传感器到汽车中的车速传感器,从医疗设备中的心率传感器到环境监测中的温度传感器,都体现了传感器在现代生活中的广泛应用。

下面将介绍几种常见的传感器及其工作原理。

1.光电传感器:光电传感器是基于光电效应的原理工作的。

光电效应是指当光照射到物体表面时,光中的能量被物体吸收,电子被激发而从原子中跃迁,产生电流。

光电传感器利用光电效应将光信号转化为电信号,可以用于测量光的强度、距离或光的频率等。

2.压力传感器:压力传感器是利用压力作用在压敏电阻或压电材料上变化的阻值或电荷来测量压力的。

当外力施加在压阻上时,导电粒子(电子或离子)运动受到阻碍,阻值发生变化,通过测量电阻的变化来确定压力的大小。

3.温度传感器:温度传感器利用材料在温度变化时导电性或热传导性的变化原理来测量温度。

常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶和温度敏感电容等。

热敏电阻是利用材料的电阻随温度的变化而变化;热电偶则是利用两种不同材料的接触产生热电势差,通过测量热电势差来计算温度;温度敏感电容则是通过测量电容的变化来确定温度。

4.加速度传感器:加速度传感器是利用物体在加速或减速时所产生的惯性力来测量加速度的。

常用的加速度传感器有电容式加速度传感器和压电式加速度传感器。

电容式加速度传感器通过测量电容的变化来确定加速度;压电式加速度传感器则是利用压电效应和加速度之间的关系来测量加速度。

5.湿度传感器:湿度传感器是利用材料的吸湿性或湿度对电阻、电容或电抗等性能的影响来测量湿度的。

常用的湿度传感器有湿度敏感电阻、湿度敏感电容和湿度敏感电感等。

湿度敏感电阻通过测量电阻的变化来计算湿度;湿度敏感电容则是通过测量电容的变化来确定湿度。

总之,传感器的工作原理各异,但都是基于其中一种物理效应或电学特性的变化来实现对周围环境的感知和检测。

各种传感器原理

各种传感器原理

各种传感器原理1. 光敏传感器原理:光敏传感器利用光电效应将光信号转化为电信号。

当光照射到光敏传感器上时,光能量激发光敏材料中的电子,使其跃迁到导带中,产生电流。

根据光敏材料的不同,光敏传感器可分为光电二极管、光敏电阻、光敏三极管等。

2. 温度传感器原理:温度传感器基于温度和物理性质之间的关系,如电阻、电压、电流等。

常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、热电阻等。

其中,热敏电阻利用电阻值随温度变化的特性,热电偶则利用两种不同金属间的热电效应产生的电势差与温度成正比。

3. 压力传感器原理:压力传感器通过测量物理上施加在其上的压力,将压力量化为电信号输出。

常见的压力传感器有压阻式、电容式和磁敏式传感器。

压阻式传感器利用电阻随受力点表面形变而改变的原理,电容式传感器则利用振动膜片上电容的变化,而磁敏式传感器则是通过感应磁场的变化来测量压力。

4. 湿度传感器原理:湿度传感器通过测量空气中的水汽含量来获得湿度信息。

常见的湿度传感器有电容湿度传感器、电阻湿度传感器和化学湿度传感器。

其中,电容湿度传感器利用介质吸湿后导致电容变化的原理,电阻湿度传感器则是通过测量材料电阻随湿度变化情况来获得湿度值,化学湿度传感器则是基于湿度与某种化学物质反应而改变电信号输出。

5. 加速度传感器原理:加速度传感器通过测量被测物体的加速度,将加速度转化为电信号输出。

加速度传感器主要分为压电式和微机械式(MEMS)两种。

压电式传感器利用压电效应,将受力物体的压力转化为电荷输出。

微机械式传感器则是通过微机械结构的变形或振动来感应加速度,并转化为电信号。

6. 磁力传感器原理:磁力传感器通过测量磁场的强度和方向来获得磁力信息。

常见的磁力传感器有霍尔效应传感器、磁电传感器和磁敏电阻传感器。

霍尔效应传感器利用材料中的霍尔电压随磁场变化的原理,磁电传感器则基于磁致伸缩效应产生电信号输出,磁敏电阻传感器则是根据材料磁阻随磁场变化的特性来测量磁力值。

传感器习题解答

传感器习题解答

思考与作业绪论.列出几项你身边传感测试技术的应用例子。

解:光电鼠标,电子台称,超声波测距,超声波探伤等。

第1章传感器的基本概念1. 什么叫做传感器的定义?最广义地来说,传感器是一种能把物理量、化学量以及生物量转变成便于利用的电信号的器件。

2.画出传感器系统的组成框图,说明各环节的作用。

答:1).敏感元件:直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

2).转换元件:以敏感元件的输出为输入,把输入转换成电路参数。

3).转换电路:上述电路参数接入转换电路,便可转换成电量输出。

3.传感器有哪几种分类?按被测量分类——物理量传感器——化学量传感器——生物量传感器按测量原理分类阻容力敏光电声波按输出型式分类数字传感器模拟传感器按电源型式分类无源传感器有源传感器4. 传感器的静态特性是什么?静态特性表示传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。

也即当输入量为常量,或变化极慢时,这一关系就称为静态特性。

5. 传感器的动态特性是什么?动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性,反映输出值真实再现变化着的输入量的能力。

6. 为什么要把传感器的特性分为静态特性和动态特性?传感器所测量的非电量一般有两种形式:一种是稳定的,即不随时间变化或变化极其缓慢,称为静态信号;另一种是随时间变化而变化,称为动态信号。

由于输入量的状态不同,传感器所呈现出来的输入—输出特性也不同,因此存在所谓的静态特性和动态特性。

第2章电阻式传感器1. 如何用电阻应变计构成应变式传感器?电阻应变计把机械应变信号转换成ΔR/R后,由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小,既难以直接精确测量,又不便直接处理。

因此,必须采用转换电路或仪器,把应变计的ΔR/R变化转换成电压或电流变化(通常采用电桥电路实现这种转换。

根据电源的不同,电桥分直流电桥和交流电桥)。

2. 金属电阻应变片测量外力的原理是什么?金属电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象。

常用传感器及工作原理及应用

常用传感器及工作原理及应用

常用传感器及工作原理及应用传感器是指能够将其中一种感知量变换成电信号或其他可以辨识的输出信号的装置。

它们广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗器械、汽车电子、智能家居以及移动设备等各个领域。

本文将介绍一些常用传感器的工作原理及应用。

1.温度传感器温度传感器用于测量环境的温度。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻和半导体温度传感器。

热电偶通过两个不同金属之间的温差来产生电压,热电阻则利用温度对电阻的敏感性来测量温度,而半导体温度传感器则利用半导体材料的特性来测量温度。

温度传感器广泛应用于气象观测、工业生产过程中的温度控制和家电中的温度监测等领域。

2.光敏传感器光敏传感器可以测量光的强度和光的频率。

常见的光敏传感器有光敏电阻、光敏二极管和光敏晶体管。

光敏电阻根据光照的强弱改变电阻值,光敏二极管和光敏晶体管则根据光照的强弱改变电流值。

光敏传感器广泛应用于照明控制、安防监控和光电设备等领域。

3.声音传感器4.湿度传感器湿度传感器可以测量环境中的湿度。

常见的湿度传感器有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器。

电容式湿度传感器利用电容的变化来感应湿度,电阻式湿度传感器则是利用湿度对电阻的敏感性来感应湿度。

湿度传感器广泛应用于气象观测、室内湿度控制和农业领域等。

5.加速度传感器加速度传感器可以测量物体的加速度。

常见的加速度传感器有压电式加速度传感器和微机械式加速度传感器。

压电式加速度传感器利用压电效应来感应加速度,微机械式加速度传感器则是利用微机械结构的变化来感应加速度。

加速度传感器广泛应用于汽车电子、智能手机以及航空航天领域等。

总的来说,传感器在现代社会中扮演着重要的角色,广泛应用于各个领域。

通过测量和感应物理量,传感器能够实现自动化控制、环境监测和智能化等功能,为社会的发展和人们的生活带来了便利和效益。

传感器及检测技术开卷简答题

传感器及检测技术开卷简答题

1、光生伏特效应如何产生?答:当光照射到距外表很近的PN节时,如果光能足够大,光子能量大于半导体材料的禁带宽度,电子就能从价带跃迁到导带,成为自由电子。

由于光生电子、空穴在扩散过程中会分别于半导体中的空穴、电子复合,因此载流子的寿命与扩散长度有关。

只有PN结距外表的厚度小于扩散长度,才能形成光电流产生光生电动势。

2、什么是压电效应?压电传感器有哪些?答:当*些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其外表上会产生电荷,这种效应成为压电效应。

压电传感器有压电加速度传感器、压电谐振式传感器、声外表波传感器。

3、当吸附膜是绝缘材料、导电体或金属氧化物半导体时,SAW气敏传感器的敏感机理?答:当薄膜是绝缘材料时,它吸附气体引起密度的变化,进而引起SAW延迟线振荡器频率的偏移;当薄膜是导电体或金属氧化物半导体膜时,主要是由于导电率的变化引起SAW延迟线振荡器频率的偏移。

4、简说马赫―泽德(Mach―Zehnder)干预仪的工作原理。

5、简述光纤传感器的优点?1.具有很高的灵敏度2.频带宽动态围大3.可根据实际情况做成各种形状4.可以用很相近的技术根底构成传感不同物理量的传感器,这些物理量包括声场、磁场、压力、温度、加速度、转动、位移、液位、流量、电流、辐射等等。

5.便于与计算机和光纤传输系统相连,易于实现系统的遥测和控制。

6.可用于高温、高压、强磁干扰、腐蚀等各种恶劣环境。

7.构造简单、体积小、重量轻、耗能少。

6、相位跟踪系统是由什么组成的并简述它的功能?相位跟踪系统是由电路系统和光纤相位调制器组成的。

1.抵消任何不必要的大的低频相位漂移,使干预仪保持平衡,2.提供保证干预仪在正交状态下工作的相移。

7、什么叫安时特性流过热敏电阻的电流与时间的关系,称为安时特性8、数值孔径的定义光从空气入射到光纤输入端面时,处在*一角锥的光线一旦进入光纤,就将被截留在纤芯中,此光锥半角的正弦称为数值孔径9、什么叫绝对湿度在一定温度和压力条件下,单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量为绝对湿度10、光纤优点:1抗电磁干扰能力强2柔软性好3光纤集传感与信号传输与一体,利用它很容易构成分布式传感测量11、光纤分类:一功能型①光强度调制型②光相位调制型③光偏振态调制型二非功能型①光线位移传感器②光纤温度传感器12、光导纤维为什么能够导光?光导纤维有哪些优点?光纤式传感器中光纤的主要优点有哪些?答:光导纤维工作的根底是光的全反射,当射入的光线的入射角大于纤维包层间的临界角时,就会在光纤的接口上产生全反射,并在光纤部以后的角度反复逐次反射,直至传递到另一端面。

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不同的传感器都具有哪些不同的效应
光电效应-- (可制作各种光电器件,位移,振动,转速传感器传感器)
外光电效应-- (可制作光电管、光电倍增管传感器)
面效应
体效应
内光电效应
光电导效应-- (可制作光敏电阻(光电导管)传感器)
光生伏特效应-- (可制作光电池、光敏二极管、光敏三极管和半导体位置敏感器件传感器)侧向光生伏特效应(殿巴效应)-- (可制作半导体位置敏感器件(反转光敏二极管)传感器)
PN结光生伏特效应-- (可制作光电池、光敏二极管和光敏三极管传感器)
光磁电效应(PME效应)
贝克勒尔效应-- (可制作感光电池传感器)
电光效应-- (可制作光导纤维传感器传感器)
线性电光效应(泡克尔斯效应)-- (可制作电光调制器、电光开关、光纤电压、电场传感器传感器)
平方电光效应(电光克尔效应)-- (可制作光导纤维传感器传感器)
光弹性效应-- (可制作压力传感器、振动传感器、声传感器传感器)
电致发光效应-- (可制作发光二极管、半导体激光器传感器)
磁光效应-- (可制作光纤传感器传感器)
磁光法拉第效应-- (可制作光纤传感器传感器)
磁光克尔效应-- (可制作光纤传感器传感器)
科顿-蒙顿效应
磁电效应
霍尔效应-- (可制作霍尔元件,接近开关,位置位移传感器,转速传感器等传感器)。

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