傳感器分類(lèi)常識，如何選擇？
發(fā)布日期：2021-10-11點(diǎn)擊次數：1374
可以用不同的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)：它們的轉換原理（傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應）;它們的用途;它們的輸出信號類(lèi)型以及制作它們的材料和工藝等。
根據傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類(lèi) ：
傳感器工作原理的分類(lèi)物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，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(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應等現象為因果關(guān)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(lèi)，也不能劃分為化學(xué)類(lèi)。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的?；瘜W(xué)傳感器技術(shù)問(wèn)題較多，例如可靠性問(wèn)題，規模生產(chǎn)的可能性，價(jià)格問(wèn)題等，解決了這類(lèi)難題，化學(xué)傳感器的應用將會(huì )有巨大增長(cháng)。
常見(jiàn)傳感器的應用領(lǐng)域和工作原理列于下表。
1.按照其用途，傳感器可分類(lèi)為：
壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器
液面傳感器 能耗傳感器
速度傳感器 加速度傳感器
射線(xiàn)輻射傳感器 熱敏傳感器
2.按照其原理，傳感器可分類(lèi)為：
振動(dòng)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(xué)量轉換成模擬電信號。
數字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉換成數字輸出信號（包括直接和間接轉換）。
膺數字傳感器——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(kāi)關(guān)傳感器——當一個(gè)被測量的信號達到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應地輸出一個(gè)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(huì )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(lái)制作傳感器的敏感元件。從所應用的材料觀(guān)點(diǎn)出發(fā)可將傳感器分成下列幾類(lèi)：
?。?）按照其所用材料的類(lèi)別分
金屬 聚合物 陶瓷 混合物
?。?）按材料的物理性質(zhì)分 導體 絕緣體 半導體 磁性材料
?。?）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(guān)的傳感器開(kāi)發(fā)工作，可以歸納為下述三個(gè)方向：
?。?）在已知的材料中探索新的現象、效應和反應，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實(shí)際使用。
?。?）探索新的材料，應用那些已知的現象、效應和反應來(lái)改進(jìn)傳感器技術(shù)。
?。?）在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應，并在傳感器技術(shù)中加以具體實(shí)施。
現代傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開(kāi)發(fā)強度。傳感器開(kāi)發(fā)的基本趨勢是和半導體以及介質(zhì)材料的應用密切關(guān)聯(lián)的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)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(chǎn)硅基半導體集成電路的工藝技術(shù)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(guò)沉積在介質(zhì)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(shí)，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(jìn)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(chǎn)。
完成適當的預備性操作之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)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(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足。由于研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數的高穩定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。
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