传感器知识大全:定义、作用、特点等一网打尽

时间:2025-04-27  作者:Diven  阅读:0

传感器知识点(定义/作用/特点/组成/功能/分类)

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传感器知识大全:定义、作用、特点等一网打尽

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一、定义

[传感器]又称换能器,是[检测]装置,可以接收测量[信息],然后按照一定的规则或其需要的形式输出,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。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。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。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。

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。

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、促进社会进步中有着着重要作用。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。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。
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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

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。

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

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。

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strate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。

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。

根据构成

基本传感器:最基本的单变频设备。

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机构组合组成的传感器。

根据效果形式

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。
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