传感器分类及20种常见传感器.docx

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1、传感器分类及20种常见传感器目录1 .常用传感器的分类11.1. 按被测物理量分类11.2. 按工作的物理基础分类22 . 20种常见的传感器22. 1. 温度传感器(TemPeratUreSenSor)： 22. 2. 湿度传感器(HUmidity Sensor) ： 22. 3. 光敏传感器(Light Sensor)： 22. 4. 声音传感器(SoUnd Sensor) ： 32. 5. 压力传感器(PreSSUre Sensor)： 32. 6. 位移传感器(PoSition Sensor)： 32. 7.加速度传感器(ACCelerometer)： 32. 8. 磁感应传感器(Ma

2、gnetiC Sensor) ： 42. 9. 接近传感器(ProXirnity Sensor) ： 42. 10. 电容传感器(CaPaCitiVe Sensor)： 42. 11. 气体传感器(GaSSenSor)： 52. 12. 颜色传感器(ColOrSenSor)： 62. 13. 生物传感器(BiOIogiCaISenSor)： 72. 14. 速度传感器(SPeedSenSor)： 82. 15. 重量传感器(WeightSenSor)： 92. 16. 红外传感器(InfraredSenSor)： 92. 17. 压敏传感器(PreSSUre-SenSitiVeSenSOr)：

3、 102. 18.射频识别传感器(RFlD)： 112. 19. 光电传感器(PhotOdeteCtOr)： 132. 20.位角传感器(AngUIar Position Sensor)： 141.常用传感器的分类Ll.按被测物理量分类机械量：长度、厚度、位移、速度、加速度、转数、质量，重量、力、压 力、力矩;声：声压、噪声;温度：温度、热量、比热;磁：磁通、磁场;光：亮度、色彩。1. 2.按工作的物理基础分类机械式，电气式，光学式，流体式等。2. 20种常见的传感器以下是20种常见的传感器，它们在我们的日常生活中广泛应用：2. 1.温度传感器(TemPeratUreSenSOr)：用于测量温

4、度，如恒温器和温度计。温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信 号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式 可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻 和热电偶两类。2. 2.湿度传感器(HUmiditySenSOr)：用于测量空气湿度，常用于气象站和空调系统。人类的生存和社会活动与湿度密切相关。随着现代化的发展，很难找出一 个与湿度无关的领域来。由于应用领域不同，对湿度传感器的技术要求也不同。 从制造角度看，同是湿度传感器，材料、结构不同，工艺不同.其性能和技术指 标(像精度方面)有很大差异

5、，因而价格也相差甚远。对使用者来说，选择湿度传 感器时，首先要搞清楚需要什么样的传感器；在自己的财力允许的情况下选购 何种档次的产品，权衡好“需要与可能”的关系，不至于盲目行事。从我们与 用户的来往来看，觉得有以下几个问题值得注意。2. 3.光敏传感器(LightSenSOr)：检测光线强度，如用于自动照明系统。光电传感器是将光信号转换为电信号的传感器。物理基础是光电效应，即 光敏材料的电学特性都因受到光的照射而发生变化。它能够感应光线的强弱， 当感应光强度不同，光敏探头的电阻值就会有变化。2. 4.声音传感器(SOUnd Sensor)：用于检测声音强度，常见于音频设备和安全系统。声音传感器

6、的作用相当于一个话筒(麦克风)。它用来接收声波，显示声音的 振动图像，但不能对噪声的强度进行测量。该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极 体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随 后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接收，并传送给计算机。 2. 5.压力传感器(PreSSUre Sensor)：测量液体或气体压力，应用于汽车制造和气象学。压力传感器(PreSSUre TranSdUCer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律 将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不

7、同的测试压力 类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业 自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、 石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。2. 6.位移传感器(POSitiOn Sensor)：用于测量物体的位移或位置，如在机械臂和汽车中的应用。位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器 的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为 测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分 为模拟式和数字式两种。模拟式又

8、可分为物性型和结构型两种。常用位移传感 器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整 角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字 式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器 发展迅速，应用日益广泛。2. 7.加速度传感器(ACCeIerOmeter)：测量加速度，广泛应用于智能手机和运动跟踪设备。加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加 速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个 常量，比如g,也可以是变量。加速度计有两种：一种是角加速度计，是由陀螺 仪(角速度传感器)

9、的改进的。另一种就是线加速度计。据科技日报北京9月5日电，瑞典查尔姆斯理工大学(KTH)的研究人员利用 高导电性纳米材料石墨烯，研制出了迄今最小的加速传感器。这一设备有望促 进人体传感器和导航技术的发展，用于研制心血管疾病监测系统、超灵敏的可 穿戴设备和便携式运动捕捉系统等。相关论文发表在自然电子学上。2. 8.磁感应传感器(MagnetiC Sensor)：检测磁场，如用于指南针和磁力计。磁传感器是把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起敏感元件 磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。磁传感器广泛用于现代工业和电子产品中以感应磁场强度来测量电流、位 置、方向等物理参

10、数。在现有技术中，有许多不同类型的传感器用于测量磁场 和其他参数2. 9.接近传感器(PrOXimitySenSOr)：检测物体的接近，常用于触摸屏和自动开关灯。接近传感器，是代替限位开关等接触式检测方式，以无需接触检测对象进 行检测为目的的传感器的总称。能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气 信号。在换为电气信号的检测方式中，包括利用电磁感应引起的检测对象的金 属体中产生的涡电流的方式、捕测体的接近引起的电气信号的容量变化的方式、 利石和引导开关的方式。2. 10.电容传感器(CaPaCitiVeSenSOr)：测量电容变化，例如在触摸屏上使用。电容传感器是指将被测量(如尺寸、压力等)的变

11、化转换成电容量变化的一种 传感器。实际上，它本身(或和被测物体)就是一个可变电容器。由物理学知识可知，在忽略边缘效应的情况下，平板电容器的电容量为C eo A c=式中,真空的介电常数，8=8.854 IO12F m15 极板间介质的相对介电系数，在空气中， =1;A 极板的重合面积，m2 ；两平行极板间的距离，mo上式表明，当被测量3,八或发生变化时，都会引起电容的变化。如果保 持其中的两个参数不变，仅改变另一个参数，就可以把该参数的变化变换为单 一电容量的变化，再通过配套的测量电路，将电容的变化转换为电信号输出。 根据电容器参数变化的特性，电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型和 介质变

12、化型三种，其中极距变化型和面积变化型的应用较广泛。2. 11.气体传感器(GaSSenSOr)：用于检测特定气体，如一氧化碳和二氧化碳传感器。气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测 头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥 或制冷处理仪表显示部分。气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪 表、计算机等利用的信息的装置!气体传感器一般被归为化学传感器的一类，尽 管这种归类不一定科学。气体传感器是化学传感器的一大门类。从工作原理、特性分析到测量技术, 从所用材料到制造工艺，从检测对象到应用领域，都可以构成独立的分类标准,

13、 衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系，尤其在分类标准的问题上还没有统一，要 对其进行严格的系统分类难度颇大。接下来了解一下气体传感器的主要特性：1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性，取决于零点漂移 和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时，整个工作时间内传感器输出响 应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化，表现为 传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下，一个传感器在连续工作条 件下，每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比，主要依赖于传感器 结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、

14、 物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术，它对目标气体的阀限制 (TLV-thresh-oldlimitvalue)或最低爆炸限(LEL-IoWereXPIOSiVeIimit)的百分比的 检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产 生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器 响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的，因为交叉灵敏度会降 低测量的重复性和可靠性，理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄 漏时，探头应能够承受期望气体体

15、积分数1020倍。在返回正常工作条件下， 传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征，即灵敏度、选择性以及稳定性等，主要通过材料 的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料，使气体传感器的敏感特性达到 最优。2. 12.颜色传感器(COIOrSenSOr)：检测物体的颜色，广泛用于印刷和包装行业。色彩传感器又叫颜色识别传感器或颜色传感器，它是将物体颜色同前面已 经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器，当两个颜色在一定的误差 范围内相吻合时，输出检测结果。色彩传感器在终端设备中起着极其重要的作用，比如色彩监视器的校准装 置；彩色打印机和绘图仪；涂料、纺织品和化妆品制造，以及医疗方面的应用, 如血液诊断、尿样分析和牙齿整形等。色彩传感器系统的复杂性在很大程度上 取决于其用于确定色彩的波长谱带或信号通道的数量。此类系统种类繁多，从 相对简单的三通道色度计到多频带频谱仪不一而足。2. 13.生物传感器（BioIogiCaISenSOr）：用于监测生物学参数，如心率和血糖水平。生物传感器（biosensor）,是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号 进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、 微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）、适当的理化换能器（如氧