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傳感器的種類和作用
2020-02-26
傳感器是各種儀器儀表的重要組成部分,它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。那么,傳感器的種類和作用都有哪些呢?
一、傳感器的種類
在生產和生活中,傳感器的種類主要有:
1.光傳感器
光傳感器利用的是半導體的光導效應或光生伏特效應。光生伏特效應是通過光照射,將半導體PN結處產生的電壓或電流作為輸出加以檢測。如光敏二級管,光敏三級管等。這些效應都是利用了光的量子性質。最常見的應用實例,就是光控燈。
2.溫度傳感器
用于檢測溫度的物理效應當中,除了利用塞貝克效應的熱電偶外,通常利用Pt,W等的金屬和氧氣物半導體以及非氧化物半導體,有機半導體等的電阻隨溫度變化來作為溫度傳感器的。此外,還有利用PN結處電流——電壓特性隨溫度的變化,利用居里溫度附近磁特性和介電常數變化的傳感器,利用介電常數和壓電常數的變化,來檢測其共振頻率變化的溫度的傳感器等,如常見的空調的控溫。
3.壓力傳感器
壓力傳感器大多利用了某種壓阻效應。壓阻效應是指當壓力施加于電阻體上時,會使其電阻值發生變化,該現象稱為壓阻現象,比金屬電阻的變化要明顯得多,主要是因在受壓后其電子或空穴的遷移率發生變化。比較常見的應用像電子稱。
4.磁傳感器
磁傳感器的常用效應是霍爾效應與磁阻效應。利用霍爾效應的元件是霍爾元件,它是在一半導體薄片兩端之間通以電流,如果在薄片垂直方向外加一磁場,則載流子在羅倫茲力的作用下,將沿著與磁場方向垂直的方向移動,若在該方向上設置電極,則可檢測出電壓來(霍爾電壓)。典型應用如電動車的調速方法。
5.氣體傳感器
氣體傳感器實際就是半導體氣體傳感器。主要是氣體的吸附效應。如半導體SnO2燒結制成的氣敏傳感器,其為多晶體,當表面吸附氣體分子時,就會在氣體分子與燒結體之間發生電子交換。控制載流子運動的晶粒界面處的勢壘會發生變化。若在燒結體上設置兩個電極,其間電阻將隨氣體分子吸附情況而增減。一般在還原性氣體中電阻值會減少,在氧化性氣體中電阻值會增加。最常見的應用實例,就是各種煙霧報警器了。
二、傳感器的作用
傳感器的作用是什么,傳感器實際上是一種功能塊,其作用是將來自外界的各種信號轉換成電信號。傳感器所檢測的信號近來顯著地增加,因而其品種也極其繁多。
為了對各種各樣的信號進行檢測、控制,就必須獲得盡量簡單易于處理的信號,這樣的要求只有電信號能夠滿足。電信號能較容易地進行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠距離操作等。因此作為一種功能塊的傳感器可狹義的定義為:“將外界的輸入信號變換為電信號的一類元件。”
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(深圳計為自動化技術有限公司市場部2020年2月28日發布)
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