传感器知识点总结(定义/作用/特点/组成/功能/分类) |
您所在的位置:网站首页 › 简述传感器的定义与功能有哪些 › 传感器知识点总结(定义/作用/特点/组成/功能/分类) |
一、定义 传感器又称换能器,是一种检测装置,它可以接收测量信息,然后按照一定的规则或其他需要的形式输出,以满足信息的传输、处理、存储、记录、显示和控制等。根据国家标准GB65-8传感器可以接收测量信息并将其转换为可用的信号设备,由传感单元或接口元件组成。 中国物联网校企联盟认为,传感器的存在和发展就是让物体具有触觉、味觉、嗅觉等,让物体慢慢活起来。 在新韦伯斯特词典中,传感器被定义为从系统接收电力,然后以另一种形式将电力发送到另一个系统的设备。 二、主要作用 为了从外部获取信息,人们必须使用感觉器官。然而,仅仅使用感觉器官在研究自然现象、规律和生产活动方面是不够的。现在传感器派上用场了。因此,传感器是人类五感的延伸,也被称为电五感。 随着世界新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在使用信息的过程中,我们需要解决的第一个问题是获得准确可靠的信息。传感器是获取它们的主要方式。 在现代工业生产特别是自动化过程中,使用各种传感器来监视和控制生产过程中的各种参数,使设备在正常或最佳状态下工作,从而使产品达到最佳质量。因此,也可以说,如果没有大量优秀的传感器,现代生产也失去了基础。 在基础学科的研究中,传感器具有更为突出的地位。现代科学技术的发展进入了许多新的领域,如宏观观测数千光年的浩瀚宇宙,微观观测比FM小的粒子世界,纵向观察数十万年的天体演化,瞬间响应直到s。 此外,还有各种极端技术研究,对深化材料认识,开发超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等新能源和新材料具有重要作用。显然,如果没有相互自适应传感器,就不可能获得大量信息。基础科学研究的诸多障碍在于获取客体信息的难度。 然而,一些新的机制和高灵敏度的检测传感器往往会导致该领域的突破。一些传感器的发展往往是一些边缘学科发展的先驱。传感器早已渗透到最广泛的领域,如工业生产、宇宙开发、海洋勘探、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程,甚至文物保护等。可以毫不夸张地说,几乎每一个现代项目都离不开各种传感器,从浩瀚的太空到浩瀚的海洋,甚至复杂的工程系统。 由此可见,传感器在经济发展、促进社会进步中发挥着重要作用。世界各国都高度重视这一领域的发展。相信在不久的将来,传感器技术将有一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。 三、主要特点 传感器的特点包括小型化、数字化、智能化、多功能化、系统化和网络化。它不仅促进了传统产业的转型升级,而且建立了新的产业,从而成为二十一世纪新的经济增长点。微型化是基于微电子机械系统(MEMS)技术,已成功应用于硅压力传感器。 四、传感器的组成 如下图所示,传感器通常由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源等四部分组成。 五、主要功能 传感器的功能经常与人类的5个主要感觉器官进行比较: 光电传感器 -- 视觉 声学传感器 -- 听力 气体传感器 - 嗅觉 化学传感器 - 味觉 压敏、温度敏感、流体传感器 - 触觉 敏感元素的分类: 物理类基于力、热、光、电、磁和声音的物理效应。 化学,基于化学反应的原理。 生物类,基于酶、抗体和激素的分子识别。 通常按其基本认知功能可分为热敏元件、光敏元件、气体传感器、力传感器、慈敏元件、湿度传感器、声学传感器、辐射敏感元件、色敏元件和味敏元件等。十个类别(有些具有敏感元素分为46类)。 六、主要分类 1.根据目的 压敏和力敏传感器、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、辐射传感器和热敏传感器。 2.根据原则 振动传感器、湿度传感器、磁传感器、气体传感器、真空传感器、生物传感器等 3.根据输出信号 模拟传感器:将测量的非电气量转换为模拟电信号。 数字传感器:将测量的非电量转换为数字输出信号(包括直接和间接转换)。 取数字传感器:将输出的被测信号转换为频率信号或短周期信号(包括直接或间接转换)。 开关传感器:当被测信号达到某个阈值时,传感器相应地输出一组低电平或高电平信号。 4.按制造工艺分 集成传感器采用标准技术制成,用于生产硅基半导体集成电路。一些用于对测量信号进行初步处理的电路也集成在同一芯片上。 薄膜传感器是由沉积在基板上的薄膜(substrate)和相应的敏感材料的薄膜形成的。当使用混合过程时,也可以在此基板上制作部分电路。 厚膜传感器由相应材料的浆料制成,并涂覆在陶瓷基板上。基板通常由Al2O3制成,然后经过热处理以形成厚膜。 陶瓷传感器通过标准陶瓷工艺或各种品种(溶胶、凝胶等)生产。 完成适当的制备操作后,将形成的组件在高温下烧结。厚膜和陶瓷传感器两种工艺之间有许多共同的特点。在某些方面,人们认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变体。 每种技术都有自己的优点和缺点。由于资金投入低,传感器参数稳定性高,陶瓷和厚膜传感器更合理。 5.根据测量目的 物理传感器由被测材料的某些物理性质的特征变化组成。 化学传感器由敏感元素制成,可以将化学成分、浓度和其他化学量转换为电量。 生物传感器是由各种生物或生物特性制成的传感器,用于检测和识别生物体的化学成分。 6.根据构成 基本传感器:最基本的单变频设备之一。 组合传感器:由不同的单变换装置组合而成的传感器。 应用传感器:由基本型传感器或组合传感器与其他机构组合组成的传感器。 7.根据效果形式 它可以分为有源和无源传感器。有源传感器具有动作和反作用的功能。传感器可以向被检测对象发出一定的检测信号,检测被测物体中被检测信号的变化,或者通过检测信号在被测物体中产生某种效果形成信号。检测信号变化的模式称为动作型,检测响应和信号的形式称为反应型。雷达和射频测距器是动作型的例子,光声效应分析装置和激光分析仪是抵消的例子。 无源传感器只接收被测物体本身产生的信号,如红外辐射测温仪、红外摄像机等。 |
今日新闻 |
推荐新闻 |
CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |