传感器主要由哪些部分组成(传感器是由哪些重要部分组成的)

  传感器(Sensor)是指将收集到的信息转换成设备能处理的信号的元件或装置。人类会基于视觉、听觉、嗅觉、触觉获得的信息进行行动,设备也一样,会根据传感器获得的信息进行控制或处理。传感器收集转换的信号(物理量)有温度、光、颜色、气压、磁力、速度、加速度等,这些利用了半导体的物质变化。除此之外,还有利用酶和微生物等生物物质的生物传感器。传感器的种类繁多,大约有3万种以上。要想彻底搞清楚传感器,几乎要跨越所有的制造业门类,难度有如识别满天繁星。常见的传感器种类有:温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。

  传感器一般由敏感元件、转换元件、信号调理电路和辅助电路组成,但并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和转换元件,如果敏感元件直接输出的是电量,它就同时兼为转换元件。

  1、敏感元件

  指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。敏感元器件是敏感元件和传感器件的简称,国外通常称传感器。实际上,敏感元件与传感器是有差别的。敏感元件仅能敏感某个物理量,并能完成一定的功能,如压电射流陀螺、盲人导航仪和机器人视觉、听觉、触觉、力觉、味觉等传感器。传感器由敏感元件、电路、微处理机和机械结构等构成。

  敏感元件的分类

  ①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

  ②化学类,基于化学反应的原理。

  ③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

  通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将敏感元件分46类)。

  2、转换元件

  指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输和测量的电信号部分。

  3、信号调节和转换电路

  可以对微弱电信号进行放大、运算调制等。此外,信号调节和转换电路在工作时必须有辅助电源。转换电路将电量参数转换成便于测量的电压、电流、频率等电量信号。例如.交、直流电桥,放大器,振荡器,电荷放大器等。

  应该注意的是,并不是所有的传感器必须同时包括敏感元件和转换元件。如果敏感元件直接输出的是电量,它就同时兼为转换元件,如热电偶;如果转换元件能直接感受到测量,而输出预制成一定关系的电量,此时的传感器就没有敏感元件,如压电元件。

  传感器的分类由于被测物理量的多样性,测量范围广,传感技术借以变换的物理现象和定律很多,所处的工作环境又有很大的不同,所以传感器的品种、规格十分繁杂。同时,具有不同功能、结构、特性和用途的新型传感器被不断地研究出来,每年有上千种新的类型出现。

  当前,传感器技术发展的速度很快。随着各行各业对测量任务的需求不断增长,新的传感器层出不穷。同时,新材料、微型加工技术和计算机技术的飞速发展,使传感器朝小型化、集成化和智能化的方向发展。传感器已经不再是传统概念上的传感器。近年来出现的智能传感器是一种带有微处理器并兼有监测和信息处理功能的传感器,传感器智能化是当前传感器技术的主要发展方向之一。

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