傳感器是新技術(shù)革命和信息社會的重要技術(shù)基礎，是當今世界極其重要的高科技，一切現(xiàn)代化儀器、設備幾乎都離不開傳感器。它是一門正在蓬勃發(fā)展的現(xiàn)代化傳感器技術(shù)，是涉及微機械與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、電路與系統(tǒng)、傳感技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)以及模糊控制理論等多種學科的綜合性技術(shù)，而該技術(shù)也廣泛應用到了軍事、太空探索、智能家居、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領域。

一、傳感器的定義：

“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。

二、傳感器的分類：

傳感器有許多分類方法，但常用的分類方法有兩種，一種是按被測物理量來分；另一種是按傳感器的工作原理來分。

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(zhuǎn)矩傳感器等。

按工作原理可劃分為：

1．電學式傳感器

電學式傳感器是非電量電測技術(shù)中應用范圍較廣的一種傳感器，常用的有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。

電阻式傳感器是利用變阻器將被測非電量轉(zhuǎn)換為電阻信號的原理制成。電阻式傳感器一般有電位器式、觸點變阻式、電阻應變片式及壓阻式傳感器等。電阻式傳感器主要用于位移、壓力、力、應變、力矩、氣流流速、液位和液體流量等參數(shù)的測量。

電容式傳感器是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質(zhì)的性質(zhì)和含量，從而使電容量發(fā)生變化的原理制成。主要用于壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數(shù)的測量。

電感式傳感器是利用改變磁路幾何尺寸、磁體位置來改變電感或互感的電感量或壓磁效應原理制成的。主要用于位移、壓力、力、振動、加速度等參數(shù)的測量。

磁電式傳感器是利用電磁感應原理，把被測非電量轉(zhuǎn)換成電量制成。主要用于流量、轉(zhuǎn)速和位移等參數(shù)的測量。

電渦流式傳感器是利用金屑在磁場中運動切割磁力線，在金屬內(nèi)形成渦流的原理制成。主要用于位移及厚度等參數(shù)的測量。

2．磁學式傳感器

磁學式傳感器是利用鐵磁物質(zhì)的一些物理效應而制成的，主要用于位移、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的測量。

3．光電式傳感器

光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術(shù)中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和光學原理制成的，主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數(shù)的測量。

4．電勢型傳感器

電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成，主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數(shù)的測量。

5．電荷傳感器

電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的，主要用于力及加速度的測量。

6．半導體傳感器

半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內(nèi)光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產(chǎn)生物質(zhì)變化等原理制成，主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。

7．諧振式傳感器

諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數(shù)來改變諧振頻率的原理制成，主要用來測量壓力。

8．電化學式傳感器

電化學式傳感器是以離子導電為基礎制成，根據(jù)其電特性的形成不同，電化學傳感器可分為電位式傳感器、電導式傳感器、電量式傳感器、極譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學式傳感器主要用于分析氣體、液體或溶于液體的固體成分、液體的酸堿度、電導率及氧化還原電位等參數(shù)的測量。

另外，根據(jù)傳感器對信號的檢測轉(zhuǎn)換過程，傳感器可劃分為直接轉(zhuǎn)換型傳感器和間接轉(zhuǎn)換型傳感器兩大類。前者是把輸入給傳感器的非電量一次性的變換為電信號輸出，如光敏電阻受到光照射時，電阻值會發(fā)生變化，直接把光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出；后者則要把輸入給傳感器的非電量先轉(zhuǎn)換成另外一種非電量，然后再轉(zhuǎn)換成電信號輸出，如采用彈簧管敏感元件制成的壓力傳感器就屬于這一類，當有壓力作用到彈簧管時，彈簧管產(chǎn)生形變，傳感器再把變形量轉(zhuǎn)換為電信號輸出。

三、傳感器的應用

1.電阻式傳感器

電阻式傳感器的基本原理是將被測量的變化轉(zhuǎn)化成為傳感元件電阻值的變化再經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出。應用：1、應變電阻傳感器，用來測量拉壓應力，以及基于此的其它物理量;熱敏電阻傳感器，用來測量溫度；滑臂式電阻傳感器，用來測量幾何位置（角度，位移）；磁敏電阻傳感器，用來測量磁場。 ；光敏電阻傳感器，用來測量光的強度；吸濕媒質(zhì)電阻傳感器，用來測量濕度；液體電阻率傳感器，用來測量水溶離子濃度。

2.電容式傳感器

壓電微位移、振動臺，電子顯微鏡微調(diào)，天文望遠鏡鏡片微調(diào)，精密微位移測量，量測液體位準、濕度、以及物質(zhì)成分等。

3.電感式傳感器

檢測距離的衰減性。滑翹為鐵質(zhì)，適合電感式傳感器檢測；而滑翹被測部分的尺寸略小于標準檢測物尺寸（標準被測物尺寸為3倍額定檢測距離，此應用中，標準尺寸應為120*120mm），這樣的話就會有一定的衰減；現(xiàn)場抗干擾能力。這個是不容忽視的問題，普通電感式傳感器容易被電機或變頻器干擾，很多技術(shù)人員只對在此附近的應用選擇相應強抗電磁干擾的傳感器。但在汽車制造車間，廠房大，現(xiàn)場技術(shù)人員習慣使用對講機溝通，尤其是邊走邊用對講機對話時，會不經(jīng)意的靠近傳感器，導致短暫失效；安裝方面。隨著電感式傳感器的普及，傳感器不僅僅在電氣性能方面有所提升，其機械方面的設計也越來越人性化。要在最大程度的實現(xiàn)人性化安裝。減少了多種近似產(chǎn)品的備貨和減少了安裝、維護的時間；穩(wěn)定運行的保障。在車廠的使用中，要杜絕任何油污、塵污的侵蝕。另外，滑翹經(jīng)過軌道時，震動是長期存在的，優(yōu)異的抗震動性同樣是有著非常重要的作用。

4.磁電式傳感器

磁電式傳感器主要用于振動測量。其中慣性式傳感器不需要靜止的基座作為參考基準，它直接安裝在振動體上進行測量，因而在地面振動測量及機載振動監(jiān)視系統(tǒng)中獲得了廣泛的應用。常用地測振傳感器有動鐵式振動傳感器、圈式振動速度傳感器等。

5.電渦流式傳感器

電渦流式傳感器可應用于測量振動，位移，厚度，轉(zhuǎn)數(shù)，溫度，硬度等參數(shù)，還可以進行無損探傷。KD2306電渦流式傳感器在位移方面的應用，可用于旋轉(zhuǎn)機器軸向位移和脹差檢測。

6.電勢型傳感器

電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)響應快、易實現(xiàn)非接觸測量等突出的優(yōu)點，特別適合用于酸類，堿類，氯化物，有機溶劑，液態(tài)CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面等液位測量，目前在冶金、石油、化工、煤炭、水泥、糧食等行業(yè)中應用廣泛。

7.半導體傳感器

半導體傳感器的主要應用領域是工業(yè)自動化、遙測、工業(yè)機器人、家用電器、環(huán)境污染監(jiān)測、醫(yī)療保健、醫(yī)藥工程和生物工程。半導體傳感器按輸入信息分為物理敏感、化學敏感和生物敏感半導體傳感器三類。

8.諧振式傳感器

諧振式傳感器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、分辨率高、精度高以及便于數(shù)據(jù)傳輸、處理和存儲等優(yōu)點。主要用于測量壓力，也用于測量轉(zhuǎn)矩、密度、加速度和溫度等。

9.電化學式傳感器

化學傳感器在環(huán)境與衛(wèi)生監(jiān)測中的應用 ：在環(huán)境與衛(wèi)生監(jiān)測中，常用于濕球溫濕度計、手搖濕溫度計和通風濕溫度計等儀器測定空氣濕度。電化學生物傳感器在疾病早期診斷中的應用：DNA電化學生物傳感器是近幾年國際熱點研究的一類新型生物傳感器，其具有特異性強、靈敏度高、檢測快速、簡單經(jīng)濟的特點，因此在腫瘤等重大疾病的早期診斷中具有重要的意義。
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