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文檔簡介

傳感器的組成輔助電源敏感元件轉換元件基本轉換電路非電量電量敏感元件是直接感受被測量,并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。轉換元件:敏感元件的輸出就是它的輸入,它把輸入轉換成電路參量。基本轉換電路:上述電路參數接入基本轉換電路(簡稱轉換電路),便可轉換成電量輸出。典型測控系統被控對象傳感器信號調理信號轉換與處理顯示存儲傳輸執行器控制信號電信號典型測控系統主要包括:測控對象、傳感器、信號調理、信號轉換與處理、執行器、顯示/存儲/傳輸等幾部分。信號調理信號調理大致可分為四種類型,即電平調整、線性化、信號形式變換、濾波、阻抗匹配。

電平調整是對電壓信號進行的放大或衰減,及傳感器零位電壓的調整等。

線性化是針對傳感器的非線性特性的信號調理。盡最大可能擴大傳感器的響應特性的線性范圍。

信號形式變換是將傳感器輸出信號從一種形式變換為另一種形式,如電壓-電流變換。

濾波是濾除系統中的無用噪聲信號。1、按傳感器的工作機理,分為物理型、化學型、生物型等2、按構成原理,結構型與物性型兩大類3、根據傳感器的能量轉換情況,可分為能量控制型傳感器和能量轉換型傳感器4、按照物理原理分類:電阻、電容、電感等5、按照傳感器的用途分類:位移、壓力、振動、溫度傳感器7、根據傳感器輸出信號:模擬信號和數字信號6、根據轉換過程可逆與否:單向和雙向8、根據傳感器使用電源與否:有源傳感器和無源傳感器傳感器的分類傳感器的發展動向

開發新型傳感器

開發新材料新工藝的采用集成化、多功能化智能化

開展基礎研究,發現新現象,開發傳感器的新材料和新工藝;實現傳感器的集成化與智能化

傳感器的工作機理是基于各種效應和定律,由此啟發人們進一步探索具有新效應的敏感功能材料,并以此研制出具有新原理的新型物性型傳感器件,這是發展高性能、多功能、低成本和小型化傳感器的重要途徑。世界各國都在物性型傳感器方面投入大量人力、物力加強研究,從而使它成為一個值得注意的發展動向。1.開發新型傳感器新型傳感器包括:①采用新原理;②填補傳感器空白;③仿生傳感器等方面。它們之間是互相聯系的。傳感器材料是傳感器技術的重要基礎,由于材料科學的進步,人們在制造時,可控制它們的成分,從而設計制造出用于各種傳感器的功能材料。用復雜材料來制造性能更加良好的傳感器是今后的發展方向之一。2.開發新材料(1)半導體敏感材料(2)陶瓷材料(3)磁性材料(4)智能材料如,半導體氧化物可以制造各種氣體傳感器,而陶瓷傳感器工作溫度遠高于半導體,光導纖維的應用是傳感器材料的重大突破,用它研制的傳感器與傳統的相比有突出的特點。有機材料作為傳感器材料的研究,引起國內外學者的極大興趣。在發展新型傳感器中,離不開新工藝的采用。新工藝的含義范圍很廣,這里主要指與發展新型傳感器聯系特別密切的精細加工技術。該技術又稱微機械加工技術,是近年來隨著集成電路工藝發展起來的,它是離子束、電子束、分子束、激光束和化學刻蝕等用于微電子加工的技術,目前已越來越多地用于傳感器領域。3.新工藝的采用例如利用半導體技術制造出壓阻式傳感器,利用薄膜工藝制造出快速響應的氣敏、濕敏傳感器,日本橫河公司利用各向異性腐蝕技術進行高精度三維加工,在硅片上構成孔、溝棱錐、半球等各種開頭,制作出全硅諧振式壓力傳感器。4.集成化、多功能化多功能一體化,即將傳感器與放大、運算以及溫度補償等環節一體化,組裝成一個器件。把多個功能不同的傳感元件集成在一起,除可同時進行多種參數的測量外,還可對這些參數的測量結果進行綜合處理和評價,可反映出被測系統的整體狀態。為同時測量幾種不同被測參數,可將幾種不同的傳感器元件復合在一起,作成集成塊。例如一種溫、氣、濕三功能陶瓷傳感器已經研制成功。5.智能化對外界信息具有檢測、數據處理、邏輯判斷、自診斷和自適應能力的集成一體化多功能傳感器,這種傳感器具有與主機互相對話的功能,可以自行選擇最佳方案,能將已獲得的大量數據進行分

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