傳感器是指能感受規(guī)定的被測(cè)量,并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB7665-2005)對(duì)傳感器的定義是:“能感受被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置”。
傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)。在測(cè)試系統(tǒng)中,被作為一次儀表定位,其主要特征是能準(zhǔn)確傳遞和檢測(cè)出某一形態(tài)的信息,并將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。
傳感技術(shù)大體可分3代,第1代是結(jié)構(gòu)型傳感器.它利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。例如:電阻應(yīng)變式傳感器,它是利用金屬材料發(fā)生彈性形變時(shí)電阻的變化來轉(zhuǎn)化電信號(hào)的。
第2代傳感器是70年代開始發(fā)展起來的固體傳感器,這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成,是利用材料某些特性制成的.如:利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng),分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。
第3代傳感器是80年代剛剛發(fā)展起來的智能傳感器.所謂智能傳感器是指其對(duì)外界信息具有一定檢測(cè)、自診斷、數(shù)據(jù)處理以及自適應(yīng)能力,是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。80年代智能化測(cè)量主要以微處理器為核心,把傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)電路微計(jì)算機(jī)、存貯器及接口集成到一塊芯片上,使傳感器具有一定的人工智能.90年代智能化測(cè)量技術(shù)有了進(jìn)一步的提高,在傳感器一級(jí)水平實(shí)現(xiàn)智能化,使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測(cè)量功能以及聯(lián)網(wǎng)通信功能等。
一般情況下,由于傳感器設(shè)置的場(chǎng)所并非理想,在溫度、濕度、壓力等效應(yīng)的綜合影響下,可引起傳感器零點(diǎn)漂移和靈敏度的變化,已成為使用中的嚴(yán)重問題。雖然人們?cè)谥谱鱾鞲衅鬟^程中,采取了溫度補(bǔ)償及密封防潮的措施,但它與應(yīng)變片、粘帖膠本身的高性能化、粘帖技術(shù)的精確和熟練、彈性體材料的選擇及冷、熱加工工藝的制定均有密切的關(guān)系,哪一方面都不能忽視,都需精心設(shè)計(jì)和制作。同時(shí),還須注意傳感器的安裝方法,支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置,如何克服橫向力等問題。
傳感器應(yīng)用:
傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域涉及機(jī)械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和專用設(shè)備等。
① 專用設(shè)備
專用設(shè)備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣象等領(lǐng)域應(yīng)用的專業(yè)電子設(shè)備。目前醫(yī)療領(lǐng)域是傳感器銷售量巨大、利潤(rùn)可觀的新興市場(chǎng),該領(lǐng)域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發(fā)展。
② 工業(yè)自動(dòng)化
工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器,如工藝控制、工業(yè)機(jī)械以及傳統(tǒng)的;各種測(cè)量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測(cè)量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運(yùn)動(dòng)、速度、負(fù)載以及強(qiáng)度)的,以及傳統(tǒng)的接近/定位傳感器發(fā)展迅速。
③ 通信電子產(chǎn)品
手機(jī)產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)及手機(jī)新功能的不斷增加給傳感器市場(chǎng)帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn),彩屏手機(jī)和攝像手機(jī)市場(chǎng)份額不斷上升增加了傳感器在該領(lǐng)域的應(yīng)用比例。此外,應(yīng)用于集團(tuán)電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的磁場(chǎng)傳感器等都將出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)。
④ 汽車工業(yè)
現(xiàn)代高級(jí)轎車的電子化控制系統(tǒng)水平的關(guān)鍵就在于采用壓力傳感器的數(shù)量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器,而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只,種類通常達(dá)30余種,多則達(dá)百種。
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