傳感器的分類小常識

　　根據傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類 ：

　　傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。

　　化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現(xiàn)象為因果關系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。

　　有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎運作的。化學傳感器技術問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模生產的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學傳感器的應用將會有巨大增長。

　　常見傳感器的應用領域和工作原理列于下表。

　　1.按照其用途，傳感器可分類為：

　　壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器

　　液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器

　　速度傳感器 加速度傳感器 

　　射線輻射傳感器 熱敏傳感器

　　2.按照其原理，傳感器可分類為：

　　振動傳感器 濕敏傳感器

　　磁敏傳感器 氣敏傳感器

　　真空度傳感器 生物傳感器等。

　　以其輸出信號為標準可將傳感器分為：

　　模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。

　　數(shù)字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉換)。

　　膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。

　　開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。

　　

　　在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應的、具有特征性的反應。它們中的那些對外界作用敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類：

　　(1)按照其所用材料的類別分

　　金屬 聚合物 陶瓷 混合物

　　(2)按材料的物理性質分  導體 絕緣體 半導體 磁性材料

　　(3)按材料的晶體結構分

　　單晶 多晶 非晶材料

　　與采用新材料緊密相關的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個方向：

　　(1)在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應和反應，然后使它們能在傳感器技術中得到實際使用。

　　(2)探索新的材料，應用那些已知的現(xiàn)象、效應和反應來改進傳感器技術。

　　(3)在研究新型材料的基礎上探索新現(xiàn)象、新效應和反應，并在傳感器技術中加以具體實施。

　　現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進展取決于用于傳感器技術的新材料和敏感元件的開發(fā)強度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯(lián)的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術的、能夠轉換能量形式的材料。

　　按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：

　　集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器

　　集成傳感器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。

　　薄膜傳感器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的，相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路制造在此基板上。

　　厚膜傳感器是利用相應材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進行熱處理，使厚膜成形。

　　陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。

　　完成適當?shù)念A備性操作之后，已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。

　　每種工藝技術都有自己的優(yōu)點和不足。由于研究、開發(fā)和生產所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。

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