新型传感器应用评述

发布时间:2018-10-03  发布者:利坤电子

1、光纤传感器
  光纤传感器是利用被测量对在光纤内传输的光进行某种形式的调制,即可直接利用光纤的功能进行调制,也可通过其他的灵敏元件来实现,使传输光的强度、相位、频率或偏振状态等特性发生相应变化,再对被调制的光信号进行检测,测出被测量的传感器。一般情况下,光纤传感器可分为结构型和物性型。结构型光纤传感器是由光检测元件与光纤传输回路组成的测量系统;物性型光纤传感器是由光纤把输人物理量变换为调制的光信号。光纤传感器具有体积小、重量轻、可弯曲、可测的物理信息种类多、可实现动态非接触测量、耐高压、、、抗干扰、可适应各种环境等优点。
  2、生物传感器
  生物传感器就是以生物活性物质为敏感元件的传感器。生物活性物质主要是指微生物、抗原、抗体、各种酶、组织切片和细胞等。生物传感器主要有微生物传感器、免疫传感器、酶传感器、组织切片传感器和细胞传感器等。近年来,生物传感器的发展为生物的定量分析、生物工程的测量提供了有力的技术支撑。生物传感器具有选择性能好、噪音低、操作简单准确、,体积小等优点;同时生物传感器也具有使用寿命较短等缺点。
  3、湿度传感器
  湿度传感器就是指能将湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。湿度传感器不仅种类多,而且性能差异也很大。湿度传感器根据所用材料可以分为陶瓷型、电解质型、半导体型、高分子型等。由于湿度传感器工作环境是非密封性的,因此为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性、粉尘较大及含溶剂的环境中使用。为正确反映待测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的地方,如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。有的湿度传感器对供电电源要求比较高,应按要求提供合适的、符合精度要求的供电电源,否则将影响测量精度。由于湿度传感器的湿敏元件都存在的分散性,为了测量精度,需要按要求调试标定。当湿度传感器需要进行远距离信号传输时,要注意信号的衰减问题,当传输距离超过200m时,建议选用频率输出信号的湿度传感器。
  4、红外传感器
  红外传感器是一种能够探测红外线,利用物体产生红外辐射的特性来实现自动检测的装置。红外传感器包括光学系统、检测元件、转换电路3个部分。红外传感器主要用于温度测量和与温度相关的物理量的测量。红外传感器按照功能可分为:辐射计(用于辐射和光谱测量)、搜索和跟踪系统(用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪)、热成像系统(可产生整个目标红外辐射的分布图像)、红外测距和通信系统等。由于红外传感器在测量时不与物体直接接触,所以不存在摩擦,且还具有、响应快、抗外界强光干扰、能够设置多点采集,对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取等优点。
  5、固态图像传感器
  固态图像传感器是采用固体图像敏感器件将二维图像变换为电信号的光电式传感器。固态图像传感器主要由物镜、固体图像敏感器件、驱动电路以及信息处理电路、传感器外壳几部分组成。固态图像传感器具有体积小、重量轻、、响应时间短、使用寿命长、稳定性好、、、非接触、工作电压低等优点。固态图像传感器主要用于电视摄像、图像识别、机器人视觉、动态测量以及信息存储等方面。随着技术的发展,未来固态图像传感器将向多功能化、单芯片化、智能化、多层感色和全色等方向发展。
  6、霍尔传感器
  根据美国物理学家霍尔发现的霍尔效应制成了各种霍尔元件,用霍尔元件制成的传感器就是霍尔传感器。霍尔传感器具有体积小、结构简单、频率响应宽、对磁场敏感、安装方便、功耗小、、线性度好、使用寿命长、输出电压变化大、动,可在灰尘、油污、水汽及盐雾环境中使用等优点。另外,霍尔传感器在使用时,如果需要准确测量交流电功率,则应对其角差指标进行验证。近年来,霍尔传感器已广泛应用于自动化、计算机、汽车等技术。
  7、智能式传感器
  智能式传感器就是带有集信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维和判断功能的微处理器的传感器。智能式传感器由两部分组成,即传感器部分和微处理器部分。智能式传感器具有数据处理能力,可以通过软件修正其非线性,进行温度补偿和数字滤波,因此;还具有信息处理、逻辑思维和判断能力,可提高工作的稳定性和性;可以实现多传感器、多参数的复合和同步测量;此外还具有成本低、体积小、使用方便等优点,智能式传感器代表着未来传感器的发展方向。
  8、超声波传感器
  超声波传感器是应用超声波的特点和性能而制作出来的传感器。根据超声波的走向来分,超声波传感器又分为透射型和反射型2种,透射型就是超声波发生器与接收器分别置于被测物体2侧;反射型就是超声波发生器与接收器分别置于被测物体同侧。超声波传感器具有安装方便、性高、、与显示仪表连接方便、发射夹角较小等优点。超声波传感器广泛应用于物位监测、机器人防撞、防盗报警和各种超声波接近开关等方面。
  传感器的选用要根据测试目的和实际条件,合理确定灵敏度、响应特性、度、稳定性等参数。另外,传感器在实际条件下的工作方式,也是选用传感器时要考虑的重要因素。在实际工作中,多数传感器的特性曲线总存在的非线性。这主要是由于传感器变换原理的非线性和转换电路的非线性2个方面造成的。为了测试系统的精度,就要对其进行线性化处理,其方法有硬件校正方法和软件校正方法。硬件校正方法有并联电阻法和折线逼近法;软件校正方法有计算法、查表法和线性插值法。

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