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傳感器有哪些作用和分類

2020-02-28

　　隨著物聯網和人工智能的發展，傳感器的重要性也日益凸顯起來。事實上，傳感器一直都是各種儀器儀表的非常重要的器件，它是實現自動檢測和自動控制的前提。那么，傳感器有哪些作用和分類呢？
　　一、傳感器有哪些作用
　　傳感器有什么作用？這是不少人頗為好奇的問題。傳感器實際上是一種功能塊，主要作用就是將來自外界的各種信號轉換成電信號。

傳感器有哪些作用和分類

　　為了檢測和控制各種各樣復雜的信號，就必須使獲得的信號盡量簡單易于處理，而目前只有電信號能夠滿足這樣的要求。因為電信號能非常容易地實現放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠距離操作等。因此通車將作為一種功能塊的傳感器，狹義的定義為：“將外界的輸入信號變換為電信號的一類元件。”

　　二、傳感器有哪些分類
　　近年來，隨著傳感器所檢測的信號日益增加，傳感器的品種也日漸增多起來。在生產和生活中，傳感器主要有如下分類：

傳感器有哪些作用和分類

　　1．溫度傳感器

　　除了利用塞貝克效應的熱電偶外，在用于檢測溫度的物理效應中，利用較為普遍的是Pt，W等的金屬和氧化物半導體以及非氧化物半導體，有機半導體等的電阻隨溫度變化來作為溫度傳感器的。此外，還有利用PN結處電流——電壓特性隨溫度的變化，利用居里溫度附近磁特性和介電常數變化的傳感器，利用介電常數和壓電常數的變化，來檢測其共振頻率變化的溫度的傳感器等，常見的如空調的控溫等。
　　2．光傳感器
　　光傳感器利用的是半導體的光導效應或光生伏特效應。光生伏特效應是利用了光的量子性質，通過光照射，將半導體PN結處產生的電壓或電流作為輸出加以檢測。如光敏二級管，光敏三級管等。光控燈就是一種常見的應用實例。
　　3．壓力傳感器
　　壓力傳感器通常利用了某種壓阻效應。壓阻效應是指當壓力施加于電阻體上時，會使其電阻值發生變化，即出現壓阻現象，比金屬電阻的變化要明顯得多，主要是因在受壓后其電子或空穴的遷移率發生變化。電子稱就是較常見的應用。
　　4．氣體傳感器
　　氣體傳感器即半導體氣體傳感器，主要利用氣體的吸附效應。如半導體SnO2燒結制成的氣敏傳感器，其為多晶體，當表面吸附氣體分子時，就會在氣體分子與燒結體之間發生電子交換。控制載流子運動的晶粒界面處的勢壘會發生變化。若在燒結體上設置兩個電極，其間電阻將隨氣體分子吸附情況而增減。一般在還原性氣體中電阻值會減少，在氧化性氣體中電阻值會增加。較為常見的應用如各種煙霧報警器。
　　5．磁傳感器
　　磁傳感器的常用效應是霍爾效應與磁阻效應。利用霍爾效應的元件是霍爾元件，它是在一半導體薄片兩端之間通以電流，如果在薄片垂直方向外加一磁場，則載流子在羅倫茲力的作用下，將沿著與磁場垂直的方向移動，若將電極設置在該方向上，就能檢測出電壓來(霍爾電壓)。電動車的調速方法就是磁傳感器的典型應用。

TAGS : 傳感器

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