傳感器的功能

　　常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：

　　光敏傳感器——視覺聲敏傳感器——聽覺

　　氣敏傳感器——嗅覺化學(xué)傳感器——味覺

　　壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺

　　敏感元件的分類：

　　①物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。

　　②化學(xué)類，基于化學(xué)反應(yīng)的原理。

　　③生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。

　　通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類（還有人曾將敏感元件分46類）。

　　傳感器的分類

　　可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理（傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng)）；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。

　　根據(jù)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：

　　傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)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(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。

　　有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會有巨大增長。

　　常見傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于下表。

　　1、傳感器按照其用途分類：

　　壓力敏和力敏傳感器位置傳感器

　　液面?zhèn)鞲衅髂芎膫鞲衅?/p>

　　速度傳感器加速度傳感器

　　射線輻射傳感器熱敏傳感器

　　24GHz雷達傳感器

　　2、傳感器按照其原理分類：

　　振動傳感器濕敏傳感器

　　磁敏傳感器氣敏傳感器

　　真空度傳感器生物傳感器等。

　　3、傳感器按照其輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)分類：

　　模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。

　　數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。

　　膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。

　　開關(guān)傳感器——當(dāng)一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，傳感器相應(yīng)地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。

　　4、傳感器按照其材料為標(biāo)準(zhǔn)分類：

　　在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類：

　　（1）按照其所用材料的類別分

　　金屬聚合物陶瓷混合物

　　（2）按材料的物理性質(zhì)分：導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體磁性材料

　　（3）按材料的晶體結(jié)構(gòu)分：

　　單晶多晶非晶材料

　　與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個方向：

　　（1）在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實際使用。

　　（2）探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來改進傳感器技術(shù)。

　　（3）在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)，并在傳感器技術(shù)中加以具體實施。

　　現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)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(zhuǎn)換能量形式的材料。