物理性傳感器是如何區(qū)分的
2013-09-29 09:05:47??????點(diǎn)擊:
傳感器的分類(lèi)有很多,同樣傳感器可以通過(guò)不同方式進(jìn)行分類(lèi)。有一類(lèi)是從測(cè)量目的進(jìn)行區(qū)分傳感器。這樣傳感器可分為物理型傳感器,化學(xué)型傳感器等。下面就物理型傳感器做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析介紹,物理型傳感器又可以分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器。
結(jié)構(gòu)型傳感器是以結(jié)構(gòu)(如形狀、尺寸等)為基礎(chǔ),利用某些物理規(guī)律來(lái)感受(敏感)被測(cè)量,井將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的。例如電容式壓力傳感器,必須有按規(guī)定參數(shù)設(shè)計(jì)制成的電容式敏感元件,當(dāng)被測(cè)壓力作用在電容式敏感元件的動(dòng)極板上時(shí),引起電容間隙的變化導(dǎo)致電容值的變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測(cè)量。又比如諧振式壓力傳感器,必須設(shè)計(jì)制作一個(gè)合適的感受被測(cè)壓力的諧振敏感元件,當(dāng)被測(cè)壓力變化時(shí),改變諧振敏感結(jié)構(gòu)的等效剛度,導(dǎo)致諧振敏感元件的固有頻率發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測(cè)量。
物性型傳感器就是利用某些功能材料本身所具有的內(nèi)在特性及效應(yīng)感受(敏感)被測(cè)量,并轉(zhuǎn)換成可用電信號(hào)的傳感器。例如利用具有壓電特性的石英晶體材料制成的壓電式傳感器,就是利用石英晶體材料本身具有的正壓電效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力測(cè)量的;利用半導(dǎo)體材料在被測(cè)壓力作用下引起其內(nèi)部應(yīng)力變化導(dǎo)致其電阻值變化制成的壓阻式傳感器,就是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力測(cè)量的。
結(jié)構(gòu)型傳感器是以結(jié)構(gòu)(如形狀、尺寸等)為基礎(chǔ),利用某些物理規(guī)律來(lái)感受(敏感)被測(cè)量,井將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的。例如電容式壓力傳感器,必須有按規(guī)定參數(shù)設(shè)計(jì)制成的電容式敏感元件,當(dāng)被測(cè)壓力作用在電容式敏感元件的動(dòng)極板上時(shí),引起電容間隙的變化導(dǎo)致電容值的變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測(cè)量。又比如諧振式壓力傳感器,必須設(shè)計(jì)制作一個(gè)合適的感受被測(cè)壓力的諧振敏感元件,當(dāng)被測(cè)壓力變化時(shí),改變諧振敏感結(jié)構(gòu)的等效剛度,導(dǎo)致諧振敏感元件的固有頻率發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的測(cè)量。
物性型傳感器就是利用某些功能材料本身所具有的內(nèi)在特性及效應(yīng)感受(敏感)被測(cè)量,并轉(zhuǎn)換成可用電信號(hào)的傳感器。例如利用具有壓電特性的石英晶體材料制成的壓電式傳感器,就是利用石英晶體材料本身具有的正壓電效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力測(cè)量的;利用半導(dǎo)體材料在被測(cè)壓力作用下引起其內(nèi)部應(yīng)力變化導(dǎo)致其電阻值變化制成的壓阻式傳感器,就是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力測(cè)量的。
一般而言,物理型傳感器對(duì)物理效應(yīng)和敏感結(jié)構(gòu)都有一定要求,但側(cè)重點(diǎn)不同。結(jié)構(gòu)型傳感器強(qiáng)調(diào)要依靠精密設(shè)計(jì)制作的結(jié)構(gòu)才能保證其正常工作;而物性型傳感器則主要依據(jù)材料本身的物理特性、物理效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量的感應(yīng)。近年來(lái),由于材料科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展與進(jìn)步,物理型傳感器應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這與該類(lèi)傳感器便于批量生產(chǎn)、成本較低及易于小型化等持點(diǎn)密切相關(guān)。
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