傳感器是知識密集、技術(shù)密集的行業(yè),它與許多學科有關,它的種類十分繁多。為了很好地掌握它、應用它,需要有一個科學的分類方法。
下面將目前廣泛采用的分類方法作一簡單介紹。
首先,按傳感器的工作機理,可分為物理型、化學型、生物型等。
其次,按構(gòu)成原理,可分為結(jié)構(gòu)型與物性型兩大類。
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的定律、物質(zhì)定律、守恒定律和統(tǒng)計定律等。 嘉興中寶檢測設備有限公司
結(jié)構(gòu)型傳感器是利用物理學中場的定律構(gòu)成的,包括動力場的運動定律,電磁場的電磁定律等。物理學中的定律一般是以方程式給出的。對于傳感器來說,這些方程式也就是許多寧波傳感器在工作時的數(shù)學模型。這類傳感器的特點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(gòu)成的,如虎克定律、歐姆定律等。物質(zhì)定律是表示物質(zhì)某種客觀性質(zhì)的法則。這種法則,大多數(shù)是以物質(zhì)本身的常數(shù)形式給出。這些常數(shù)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密切的關系。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(tǒng)計定律的傳感器,但為數(shù)較少。
第三,根據(jù)傳感器的能量轉(zhuǎn)換情況,可分為能量控制型傳感器和能量轉(zhuǎn)換型傳感器。能量控制型傳感器,在信息變化過程中,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傳感器?;趹冸娮栊⒋抛栊?、熱阻效應、光電效應、霍爾效應等的傳感器也屬于此類傳感器。能量轉(zhuǎn)換型傳感器,主要由能量變換元件構(gòu)成,它不需要外電源。如基于壓電效應、熱電效應、光電動勢效應等的傳感器都屬于此類傳感器。
第四,按照物理原理分類,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分類,例如位移傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、溫度傳感器等等。
另外,根據(jù)傳感器輸出是模擬信號還是數(shù)字信號,可分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器;根據(jù)轉(zhuǎn)換過程可逆與否,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(jié)構(gòu)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、動態(tài)性能、量程的要求是不言而喻的。傳感器是通過檢測功能來達到各種技術(shù)目的的,很多傳感器要在動態(tài)條件下工作,精度不夠、動態(tài)性能不好或出現(xiàn)故障,整個工作就無法進行。在某些系統(tǒng)中或設備上往往裝上許多傳感器,若有一個傳感器失靈,會影響全局。所以傳感器的工作可靠性、靜態(tài)精度和動態(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(xiàn)場總會存在這樣那樣的干擾,總會出現(xiàn)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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