超低读出噪声高速波前传感器

【作者】： 【题名】： 一种高精度超低量程在线浊度传感器的制作方法【期刊】：【年、卷、期、起止页码】：【全文链接】：https://www.xjishu.com/zhuanli/52/201621399555.html

【作者】： 胡晓力 等【题名】： 一种超低量程浊度传感器设计与实现【期刊】：传感器与微系统. 2014,33(08)【年、卷、期、起止页码】：【全文链接】：https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?filename=CGQJ201408033&dbcode=CJFD&dbname=CJFD2014&v=saR9anx0884l56kInSjA79zt7cxcVbQkF_vxFv6JO1EaL7BvbGhViS2tdinQipWO

话说这个压电薄膜传感器是具有一种很独特的特性的，它是一种动态模式的应变性传感器，一般通过在人体的皮肤表层进行植入或者植入到人体内部，用来监测人体的一些生命迹象以及特征。其中压电薄膜传感器里面的一些薄膜元件是非常灵敏的，可以隔着外套探测出人体的脉搏。OFweek Mall传感器商城网说一下压电薄膜传感器在医疗行业的应用。1、压电薄膜传感器工作原理当你拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯PVDF高分子膜（压电薄膜），薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号（电荷或电压），并且同拉伸或弯曲的形变成比例。一般的压电材料都对压力敏感，但对于压电薄膜传感器来说，在纵向施加一个很小的力时，横向上会产生很大的应力，而如果对薄膜大面积施加同样的力时，产生的应力会小很多。因此，压电薄膜传感器对动态应力非常敏感，28μm厚的PVDF的灵敏度典型值为10~15mV/微应变（长度的百万分率变化）。使用'动态应力'这个术语是因为形变产生的电荷会从与薄膜连接的电路流失，所以压电薄膜传感器并不能探测静态应力。当需要探测不同水平的预应力时，这反而成为压电薄膜传感器的优势所在。薄膜只感受到应力的变化量，最低响应频率可达0.1Hz。2、压电薄膜传感器特点压电薄膜很薄，质轻，非常柔软，可以无源工作，因此可以广泛应用于医用传感器，尤其是需要探测细微的信号时。显然，该材料的特点在供电受限的情况下尤为突出（在某些结构中，甚至还可以产生少量的能量）。而且压电薄膜传感器极其耐用，可以经受数百万次的弯曲和振动。3、压电薄膜传感器医疗应用利用压电薄膜传感器的动态应变片特性，可以轻松的将压电薄膜直接固定在人体皮肤上（例如手腕内侧）。精量电子—美国MEAS传感器的产品型号1001777是一款通用传感器，传感器的一侧涂有压力敏感胶。但这款胶未经生物兼容性认证，在短期试验中可以将3M9842（聚亚安酯胶带）固定在皮肤上，再将压电薄膜传感器粘贴在3M胶带上。压电薄膜之所以即能探测非常微小的物理信号又能感受到大幅度的活动，是因为PVDF膜的压电响应在相当大的动态范围内都是线性的（大约14个数量级）。多数情况下，只要能明显区分目标信号和噪声的带宽，细小的目标信号都可以通过过滤器采集到。类似的压电薄膜传感器已在睡眠紊乱研究中用于探测胸部，腿部，眼部肌肉和皮肤的运动。另外，传感器可以通过探测肌肉（例如拇指和食指之间的肌肉）对电击的反应作为检验麻醉效果的指示器（神经肌肉传导）。压电薄膜传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨[url=http://mall.ofweek.com/1877.html]压电薄膜传感器[/url]丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

一、传感器的定义　　信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。　　最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 　　传感器系统的原则框图示于图1-1，进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。　　德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。 　　传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。 有源(a)和无源(b)传感器的信号流程　　无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。 　　各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。　　常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 　　光敏传感器——视觉? 声敏传感器——听觉　　气敏传感器——嗅觉 ?化学传感器——味觉 　　压敏、温敏、流体传感器——触觉　　与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。　　对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是： 　　高灵敏度　　抗干扰的稳定性(对噪声不敏感) 　　线性　　容易调节(校准简易) 　　高精度　　高可*性 　　无迟滞性　　工作寿命长(耐用性) 　　可重复性　　抗老化 　　高响应速率　　抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 　　选择性　　安全性(传感器应是无污染的) 　　互换性　　低成本 　　宽测量范围　　小尺寸、重量轻和高强度 　　宽工作温度范围

智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式，有的还增加了低温极限扩展模式，操作非常简便。对某些智能温度传感器而言，主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。 　　能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器，构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成一个温控仪。 2.3总线技术的标准化与规范化 　　目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。 2.4可靠性及安全性设计 　　传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ－Δ式A／Ｄ转换器，它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨力。Σ－Δ式A／D转换器不仅能滤除量化噪声，而且对外围元件的精度要求低；由于采用了数字反馈方式，因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。 　　为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作，在AD7416/7417/7817、LM75／76、MAX6625／6626等智能温度传感器的内部，都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器，专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时，才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时，那么偶然受到一次或两次噪声干扰，都不会影响温控系统的正常工作。 　　LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器，非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce，即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能，可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH，台式计算机一般为75°C，高档笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时， INT端立即使主机产生中断，再通过电源控制器发出信号，迅速将主电源关断起到保护作用。此外，当温度超过CPU的极限温度时，严重超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源，并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源，以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。 　　为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路，一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型，当人体放电时，TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断／比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。 　　最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能，能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion，英文缩写为prc)模式，能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差，即使引线阻抗达到100欧姆，也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。 2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器 (1)虚拟传感器 　　虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准，以实现最佳性能指标。最近，美国Ｂ＆Ｋ公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘，软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算机输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。 (2)网络温度传感器 　　网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量，再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即插即用(Plug&PlAy)”，这样就极大地方便了用户。 2.6单片测温系统 　　单片系统(

[align=left]超声波传感器是一种机械波，其振动频率高于声波。它是在电压激励下由换能器晶片的振动产生的。当超声波撞击杂质或界面时，它将产生显着的反射以形成回波的反射，当其撞击移动物体时可产生多普勒效应。因此，超声检测广泛应用于工业、防御、生物医学等方面。超声波传感器是利用超声波的特性开发的传感器。在工业中，超声波的典型应用是金属的无损检测和超声波厚度测量。超声波传感器的医学应用主要是诊断疾病，已成为临床医学中不可或缺的诊断方法。[/align]超声波传感器根据待检测物体的体积、材料、以及是否可移动而具有不同的检测方法。常见的检测方法如下：P超声波传感器发射器和接收器分别位于两侧，当待检测物体在它们之间通过时，根据超声波的衰减（或遮挡）检测。有限距离类型：发射器和接收器位于同一侧，当检测到的物体通过规定的距离时，根据反射检测超声波。适用范围：发射器和接收器位于限制范围的中心，反射器位于限制范围的边缘，当没有待检测物体时，反射波衰减值用作参考值。当要检测的对象在有限范围内通过时，基于反射波的衰减来检测（将衰减值与参考值进行比较）。回归反射型：发射器和接收器位于同一侧，检测对象（平面物体）用作反射表面，并根据反射波的衰减进行检测。超声波传感器检测的好坏用万用表直接测试P + F超声波传感器没有任何反映。为了测试超声波传感器的质量，可以使用音频振荡电路。当C1为390μF时，可在逆变器的第8和第10引脚之间产生约1.9kHz的音频信号。将要检测的超声波传感器（发射和接收）连接在8到10英尺之间 如果超声波传感器可以发出声音，那么超声波传感器基本上是好的。由超声波探头发射的超声波脉冲信号在气体中传播，并被空气和液体之间的界面反射。在接收到回波信号之后，计算超声波往返的传播时间，并且可以转换距离或距离水平高度。 超声波传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨气压感应器丨微型压力传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨[/color]微型传感器[color=#333333]丨一氧化碳传感器丨风速传感器丨硫化氢传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨[/color][color=#333333]光纤传感器丨超声波液位传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]co2气体传感器丨[/color][color=#333333]气压传感器丨bm传感器丨氧气传感器丨超声波风速传感器丨气压传感器丨电流传感器丨voc传感器丨风速传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器丨流量传感器[/color][color=#333333]丨超声波传感器https://mall.ofweek.com/2133.html丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨位置传感器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨压电薄膜传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

[align=center][/align]无人机相信大家都知道，在很多领域都有应用的，周期汪峰求婚章子怡的时候就是用的无人机给的婚戒，可以说是很浪漫了。还有像无人机喷洒农药等，都说明科技的进步带给人类的改变是巨大的。说到无人机那么就必须要提一下超声波传感器了，这个是无人机中很重要的一个零件。OFweek Mall中MaxBotix 无人机超声波传感器-MB7052应用的是相对比较多的一种传感器了，它是如何运转的呢？超声波传感器已成功应用于多旋翼无人机中。许多用户对于超声波传感器在多旋翼无人机飞行过程中如何可靠地工作存在疑问，这是一个充满挑战性的应用环境。最明显的问题是，超声波传感器周围的气流紊乱，这是由螺旋桨产生的噪音。电机所使用的电能（电流安培数）通常共用相同的微控制器，控制飞行和读取超声波传感器，因此很可能传导电噪声。另外，电子的电流通常是迅速开启和关闭也可能辐射电噪声，和常见的对讲机如ZigBee XBee等。此外，一些多旋翼无人机存在机架的振动。总之，这些问题是实质性的，只纠正一个问题，而忽视其他问题可能无法提供可靠的操作。空气扰动螺旋桨引起大量的空气湍流，但它们以可预测的方式进行。应避免将超声波传感器直接安装在螺旋桨涡流中。通过将超声波传感器安装在远离螺旋桨的位置，将获得最佳的操作和结果。如果使用超声波传感器测量到地面的距离，通常安装传感器的最佳位置是机身下方和机身中心附近。机体是多旋翼无人机支持部件如电机、APM、布线等其他成分。一个强大的电动无人机的测量表明，这种效应引起的传感器接收到的信号能量降低，有时超过十倍！这类问题一般是通过使用MaxBotix 无人机超声波传感器克服，但通过细心的安装，一一般都能成功使用超声波传感器。你还可以做出可视化效果，在你的眼睛前面放一个冰块，然后看着它。当然，你可以看到冰块，但大部分光线是指向或来自其他地方的。空气扰动的作用类似于光穿过冰块的路径，以不稳定的方式改变声波的方向和强度。超声波传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨[url=http://mall.ofweek.com/2133.html]超声波传感器[/url]丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

[align=center][/align]超声波风速传感器是一种全数字信号检测仪器，它可以通过空气中超声波的传播时间来计算风速。随着海洋的开发和利用，该设备被广泛应用于海洋领域。在开发海洋的同时，人们还必须防止海洋给人类带来的灾难，特别是表面上风速变化的问题。因此，超声波风速传感器已成为他们的首选。超声波风速传感器采用超声波时差法测量风速。空气中的声音速度将叠加在风速上。如果超声波的传播方向与风向相同，则其速度会增加。相反，如果超声波传播的方向与风向相反，则其速度将变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以对应于风速函数。通过计算可以得到准确的风速和风向。当声波在空中传播时，其速度受温度的影响很大 超声波风速传感器在两个通道上检测到两个相反的方向，所以温度对声波速度的影响可以忽略不计。在海洋领域中使用超声波风速传感器应该注意的是，根据该地区的使用情况，通常可以将其分成两个区域：海洋和离岸：超声波风速传感器的海洋应用：大部分海洋风暴实际上都来自遥远的海域，因此在这个位置建立一个气象观测平台可以作为早期预报。目前，为了研究海洋气象变化，人们在很多遥远的海域。设置了沿海气象观测平台，但由于偏远地区设备维护和恶劣天气环境的不便，目前这些气象平台采用低成本，鲁棒的仪器，如三杯超声波风速传感器。近海地区：在近海地区和沿海等地，通常人们会设置带有超声波风速传感器的气象站，因为这些地区维护，检查和其他工作更方便，因此可以使用一些高成本仪器，如超声波，光学其他风速传感器设备。由于传统的风速计有旋转的机械部件，使得这些运动部件容易受到传感器的损坏，超声波风速传感器的设计是为了避免任何机械部件，以确保更可靠的操作。同时，超声波风速传感器具有长期稳定性而无需维护。关于声音，声音通过流动的物体在交叉点传输。在电子声学传感器和它们之间的超声波信号之间进行传输。沿着正交轴，由风速引起的声波的传播时间是不同的。 CV7超声波风速传感器在它们之间传递了四个不同的测试，但是测试的头部被用于计算。结合测量计算风速，风向由基准轴计算。温度测量用于校准。超声波风速传感器的设计减少了倾角的影响（由于传感器空间的形状，传感器倾斜的影响可以被部分校正）。另外，CV7还可以传输4个独立的测试数据，以确保正向矢量计算的正确性。该方法的风速灵敏度为0.15m / S，线性度高达40m / s。在超声波风速传感器的应用中，超声波风速传感器具有重量轻，无移动部件，坚固耐用的特点。它不需要维护和现场校准，可以同时输出风速和风向。可以根据自己的需要选择风速，输出频率和输出格式单位。加热单元（推荐用于寒冷条件下）或模拟输出也可以根据需要选择。超声波风速传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨超声波风速传感器http://mall.ofweek.com/category_44.html[/color][color=#333333]丨氧气传感器丨电流传感器丨风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨位置传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨压电薄膜传感器丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

一、传感器的定义 　　信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。　　最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 　　传感器系统的原则框图示于图1-1，进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。　　德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。 　　传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。 有源(a)和无源(b)传感器的信号流程　　无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。 　　各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。　　常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 　　光敏传感器——视觉 声敏传感器——听觉　　气敏传感器——嗅觉 化学传感器——味觉 　　压敏、温敏、流体传感器——触觉　　与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。　　对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是： 　　高灵敏度　　抗干扰的稳定性(对噪声不敏感) 　　线性　　容易调节(校准简易) 　　高精度　　高可靠性 　　无迟滞性　　工作寿命长(耐用性) 　　可重复性　　抗老化 　　高响应速率　　抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 　　选择性　　安全性(传感器应是无污染的) 　　互换性　　低成本 　　宽测量范围　　小尺寸、重量轻和高强度 　　宽工作温度范围 　　 　　 　　二、传感器的分类　　可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。　　根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。　　化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。　　有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。 　　常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。 　　按照其用途，传感器可分类为： 　　 　　压力敏和力敏传感器 位置传感器 　　 　　液面传感器 能耗传感器 　　 　　速度传感器 热敏传感器 　　 　　加速度传感器 射线辐射传感器 　　 　　振动传感器 湿敏传感器 　　 　　磁敏传感器 气敏传感器 　　 　　真空度传感器 生物传感器等。 　　 　　以其输出信号为标准可将传感器分为： 　　 　　模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。 　　 　　数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。 　　 　　膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。 　　 　　开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。 　　在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类： 　　 　　(1)按照其所用材料的类别分 　　 　　金属 聚合物 陶瓷 混合物 　　 　　(2)按材料的物理性质分  导体 绝缘体 半导体 磁性材料 　　 　　(3)按材料的晶体结构分 　　 　　单晶 多晶 非晶材料 　　 　　与采用新材料紧密相关的传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向： 　　 　　(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应，然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。 　　 　　(2)探索新的材料，应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。 　　 　　(3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应，并在传感器技术中加以具体实施。　　现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。表1.2中给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。 　　 　　按照其制造工艺，可以将传感器区分为： 　　 　　集成传感器薄膜传感器厚膜传感器陶瓷传感器 　　集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。 　　薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。 　　厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。 　　陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。 　　完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。每种工艺技术都有自已的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

声音传感器的介绍BR-ZS1声音传感器 BR-ZS1声音传感器的输出接口：4-20mA电流标准输出、485或者232接口BR-ZS1声音传感器的应用：工地噪声监测接大屏显示环境噪声监测TZ-2KA声音传感器TZ-2KA声音传感器体积小，重量轻，安装灵活。测量的声强能量范围满足国家噪声管理标准中的全部要求。该传感器输出为标准的电压信号。BR-N201声音传感器BR-N201声音传感器具备RS232接口，可在线监测。手持式智能噪声监测仪方便。

传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域，如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。近年来，国内传感器应用主要分布在机械设备制造、家用电器、科学仪器仪表、医疗卫生、通信电子以及汽车等领域。 人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器传感器传感器官。传感器汇总图片精选(6张)而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。新技术的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。 传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平

[url=http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/micam02-cmos.html][b]高速荧光成像CMOS相机[/b][/url]是专业为[b]瞬态荧光成像[/b]需求而研发的[b]高速CMOS相机[/b],它具有比CCD相机更高的成像速度采样频率的更宽的动态范围，能够为[b]高速活体荧光成像[/b]提供亚毫秒级的高分辨率的高速图像，并在高速成像应用方面创造了显著的优势。[b]高速荧光成像CMOS相机特点[/b]百分之百自我研发，具有更高的帧速率(最大0.6msec /帧）和超低噪声专业为高速弱光成像和高速荧光成像需要研发，实现更高的成像速度和更低的噪声信号读出,具有0.6msec/frame在92x80像素帧速率和188x160像素1.2msec/frame成像能力。宽动态范围68db高度定制的CMOS传感器具有450000e -井深和68db或更宽的动态范围。从生物样品发出的足够的光线，让比 MiCAM02-HR 和 MiCAM02-HS更高信噪比的图像也能读出。兼容的micam02目前micam02用户可以轻松地利用新的micam02 CMOS摄像头通过简单的方式就可以连接相机的处理器和更新的软件版本。双波长同步双摄像机成像系统两个CMOS摄像机可以连接到micam02处理器做同步记录。这种双摄像机系统可以同时用于图像电压敏感染料和钙离子指示剂，以及在生物样品上执行多个位置的三维映射。样本数据：大鼠离体心脏动作电位传播的成像动作电位在大鼠海马脑片中的传播。切片染色di-4-anepss，1.2毫秒/帧（833hz）、188x160像素CMOS摄像头图像记录使用micam02。[img=高速荧光成像CMOS相机]http://www.f-lab.cn/Upload/micam02-imaging.jpg[/img]高速荧光成像CMOS相机：[url]http://www.f-lab.cn/vivo-imaging/micam02-cmos.html[/url][b][/b]

[align=center][/align]力传感器在大家的生活中是无处不在的，力传感器是一种相对比较耐用的机电类产品，在使用力传感器的时候需要注意保证它的测试精度，如果这个没办法把握的话那测量的结果就不准确了，也没有可参考的价值，那么在使用力传感器的时候这个精度要怎么去注意呢？力传感器周围应尽量设置一些“挡板”，甚至用薄金属板把力传感器罩起来。这样可防止杂物玷污力传感器及某些可动部分，而这种“沾污”往往会使可动部分运动不爽，而影响称量精度。系统有无运动不爽现象，可以用以下方法判别。即在秤台上加或减大约千分之一额定负荷看看显示仪是否有反映，有反映，说明可动部分未受“沾污”。力传感器所有通向显示电路或从电路引出的导线，均应采用屏蔽电缆。屏蔽线的联接及接地点应合理。若未通过机械框架接地，则在外接地，但屏蔽线互相联接后未接地，是浮空的。注意：有3只力传感器是全并联接法，力传感器本身是4线制，但在接线盒内换成6线制接法。力传感器输出信号读出电路不应和能产生强烈干扰的设可”控硅，接触器等）及有可观热量产生的设备放在同一箱体中，若不能保证这一点，则应考虑在它们之间设置障板隔离之，并在箱体内安置风扇。用以测量力传感器输出信号的电子线路，应尽可能配置独立的供电变压器，而不要和接触器等设备共用同一主电源。力传感器应采用铰合铜线（截面积约50mm2）形成电气旁路，以保护它们免受电焊电流或雷击造成的危害。力传感器使用中，必须避免强烈的热辐射，尤其是单侧的强烈热辐射。力传感器电气连接方面备（如力传感器的信号电缆，不和强电电源线或控制线并行布置（例如不要把力传感器信号线和强电电源线及控制线置于同一管道内）。若它们必须并行放置，那么，它们之间的距离应保持在50CM以上，并把信号线用金属管套起来。尽量采用有自动定位（复位）作用的结构配件，如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。他们可以防止某些横向力作用在力传感器上。要说明的是：有些横向力并不是机械安装引起的，如热膨胀引起的横向力，风力引起的横向力，及某些容器类衡器上的搅拌器的振动引起的横向力即不是机械安装引起的。某些衡器上有些必须接到秤体上的附件（如容器秤的输料管道等），我们应让他们在力传感器加载主轴的方向上尽量柔软一些，以防止他们“吃掉”传感器的真实负荷合而引起误差。要轻拿轻放尤其是由合金铝制作弹性体的小容量力传感器，任何冲击、跌落，对其计量性能均可能造成极大损害。对于大容量的测力传感器，一般来说，它具有较大的自重，故而要求在搬运、安装时，尽可能使用适当的起吊设备（如手拉葫芦、电动葫芦等）。安装传感器的底座安装面应平整、清洁，无任何油膜，胶膜等存在。安装底座本身应有足够的强度和刚性，一般要求高于力传感器本身的强度和刚度。测力传感器虽然有一定的过载能力，但在测力系统安装过程中，仍应防止力传感器的超载。要注意的是，即使是短时间的超载，也可能会造成力传感器永久损坏。在安装过程中，若确有必要，可先用一个和力传感器等高度的垫块代替力传感器，到最后，再把力传感器换上。在正常工作时，力传感器一般均应设置过载保护的机械结构件。若用螺杆固定力传感器，要求有一定的紧固力矩，而且螺杆应有一定的旋入螺纹深度。一般而言，固定螺杆因采用高强度螺杆。力传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨微型压力传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨[/color][color=#333333]数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨[url=http://mall.ofweek.com/category_54.html]力传感器[/url]丨煤气检测传感器丨气压感应器丨一氧化碳传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨硫化氢传感器丨co2气体传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨百分氧传感器丨bm传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]风速传感器丨voc传感器丨[/color][color=#333333]光纤应变传感器[/color][color=#333333]丨位置传感器丨[/color][color=#333333]meas压力[/color][color=#333333]传感器丨[/color][color=#333333]称重传感[/color][color=#333333]器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨压电薄膜传感器丨一氧化氮传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

[align=left]超声波液位传感器发出超声波脉冲，声波经液体表面反射后被超声波液位传感器接收器转换成电信号，由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器与被测液体表面的距离。[/align]超声波液位传感器可将多种物位参数的变化转换成标准电流信号，远传至操作操纵室，供二次仪表或计算机进行集中显示、报警或自动操纵，其非常好的结构及安装方法使得超声波液位传感器可适用于 炎热的天气、高压、强腐蚀、易结晶、防阻塞、防冷结以及固体粉状、粒状物料等特殊条件下的液位，料位或物位的持续检测，可广泛应用于多种工业过程中的检测操纵。因为超声波液位传感器输出只与光电探头是不是接触液面相关，与介质的其它特性，如温度、压力、密度、电等参数无关，所以超声波液位传感器检测准确、重复精度高 响应速度快，液面操纵非常精确，而且不需调校，就能够直接安装使用。超声波液位传感器内部的全部元器件进行了树脂浇封处理,超声波液位传感器内部没有所有机械活动部件,所以光电液位传感器可靠性高、寿命长、免维护。假如超声波液位传感器安装的位置下面有障碍物，那么就不宜使用超声波液位传感器，有障碍物会影响超声波发射，导致信号丢失；需要调整或幸免障碍物的出现。超声波液位传感器价格较贵， 采纳非接触测量，液体黏稠度、腐蚀性等问题不会影响，更卫生。再比如一些其他的液位传感器的一些特点，光电式液位传感器内部的发光二极管所发出的光被导入传感器顶部的透镜。没有液体时，则发光二极管发出的光直接从透镜反射回接收器。当有水状态时，光折射到液体中，从而使接收器收不到或只能接收到少量光线。光电式液位传感器是利用光学反射原理来进行测量的，所以当在阳光直射或者其他有红外线干扰的情况下会影响液位检测。对此要进行安装调整或 采纳遮光罩幸免。超声波液位传感器包含范围：[color=#333333]气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨[/color]气体压力传感器[color=#333333]丨气压感应器丨[/color][color=#333333]电化学传感器丨数字温湿度[/color][color=#333333]传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨超声波液位传感器https://mall.ofweek.com/category_136.html[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]压电薄膜传感器丨[/color]微型传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]氧气传感器丨[/color][color=#333333]风速传感器丨微型压力传感器丨[/color]湿度传感器[color=#333333]丨[/color]气体传感器[color=#333333]丨[/color][color=#333333]光纤传感器丨超声波传感器丨[/color][color=#333333]超声波风速传感器丨[/color][color=#333333]压阻式压力变送器丨[/color][color=#333333]voc传感器丨称重传感[/color][color=#333333]器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]传感器https://mall.ofweek.com/category_5.html丨[/color][color=#333333]气压传感器丨[/color][color=#333333]硫化氢传感器丨一氧化碳传感器丨光离子传感器丨[/color][color=#333333]流量传感器[/color][color=#333333]丨ph3传感器丨二[/color][color=#333333]氧化碳传感器丨百分氧传感器丨[/color][color=#333333]co2气体传感器丨[/color][color=#333333]bm传感器丨电流传感器丨[/color][color=#333333]位置传感器丨[/color][color=#333333]风速传感器丨电流传感器[/color][color=#333333]丨[/color][color=#333333]气压传感器丨压力传感器丨meas压力[/color][color=#333333]传感器丨甲烷传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器[/color]

解读传感器如何发展 传感器的出现，被誉为本世纪初高压电器制造业的一场革命。其数字化输出、网络化接线使得电网更安全、更环保、更利于一次设备乃至整个输配电系统的智能化。传感器与传统互感器相比有以下特点： 小信号传输代替大功率输出，互感器小型化、低功率化可使原先数十公斤甚至上吨的重量减小到几公斤。 光隔离代替油、气绝缘。独立式高压互感器一二次间采用光纤数字连接，光隔离代替复杂昂贵的油气绝缘系统，这是一个革命性变革，使得电压愈高，互感器的性价比愈高。 数字化输出替代模拟输出，便于后续网络连接和智能化处理，采用光纤传输，具有更强的抗电磁干扰能力。 网络数据共享代替多绕组并行接线。传感器单点测量数据可经由工业以太网传输，因而获得共享，在电站可省去大量的并行电缆。 应用情况 资料统计，我国目前大约有上百个单位从事新型传感器的试探性研发，初步形成供货能力的大约有十家左右，门类较为齐全，可全面供货的目前已经有3～5家。产品涉及10～800千伏,电流、电压、独立式、组合电器式等不同品种。 2004年起，有源传感器先于光学互感器进入市场应用，有源传感器高压侧将电流信号转换为数字信号经光纤传至地电位，像光学传感方案一样，实现了高低压之间的光隔离绝缘，加之便于工业化批量生产，已成为占主导地位的互感器种类。 同一时期，我国研发一种更加实用的“自励源”技术，从而有源式转变为一种“准无源”结构。这一方案可大幅度简化互感器，从根本上提高可靠性和寿命周期。 不久，一种适合电子式小功率分压的“等势腔”分压结构在我国出现，它具有很高的绝缘安全性和测量精度指标，因而可以替代传统依靠油、气绝缘的互感器。该技术特别适合于高压、特高压分压器结构的干式化，是一种出自我国的新型电子式电压互感器。 为了克服测量性能易受温度、震动应力的影响，目前，光学方案已经由环状磁光玻璃改进为一种光纤式传感器，使得光学方案登上了一个新的技术平台，更加接近实用要求，这类被称为光纤式的电子互感器已经有少量试用，需要进一步克服结构复杂和造价过高问题。 应用面临的主要问题 传感器改变了原有的装配应用方式，例如微电子器件被前移至户外环境的高压线、隔离刀闸、断路器等强干扰源附近，必须经受恶劣气候条件以及不规则强电磁干扰的考验，所以目前传感器研发和应用中面临的主要问题是：电磁干扰防护、通信差错控制、可靠电源方式以及适应户外环境，如果措施不当，易引发信号失效、保护误判、锈蚀老化等。 解决这些问题，我们需要尽快完善试验、检验相关标准，促进传感器下一步研发的关注点向高可靠、高稳定方向倾斜。 未来研发方向 传感无源化：由于无源传感方式具有技术优势，独立式ECT传感部件将趋向于无源化，这包括有源式传感器将通过摆脱对外源的依赖，实现自供电，走向准无源化，由此，传感器平均寿命周期将会达10年以上。 经过一系列传感器的脉理，我们熟知了传感器的发展趋势，在未来的世界里，传感器的发展，人人可以见得.[color=#fe2419][size=5]以后发帖要注意版规哦，不能有超链接！！！[/size][/color]

我是一名大四的学生，最近学院的实验室要做一个氢气传感器，用于检测氢气浓度的。我是负责传感器成型后的标定工作的，这也是我的毕业设计项目。我想请教各位朋友，一般的传感器厂家都是利用什么样的系统进行气敏传感器的出厂前的标定的？或者国家相关机构是怎样对这种传感器进行合格检测的？成都有没有进行这种检测分析这样的相关国家机构？也许我的问题太多太泛了，不好回答，或者各位朋友能否给我指一条解决之路，告诉能到哪些相关网站或者机构查询资料？非常感谢！！！！

传感器的定义和分类详细介绍一、传感器的定义　　信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。　　最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 http://www.xbgk.com/UpImagePic/Info/200732817636782.gif图1 传感器系统的框图　　传感器系统的原则框图示于图1，进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。　　德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。　　传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源(参阅图2(a))。http://www.xbgk.com/UpImagePic/Info/200732817636475.gif图 2有源(a)和无源(b)传感器的信号流程　　无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能(参阅图2(b))。　　传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。 　　各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：　　光敏传感器——视觉;声敏传感器——听觉;气敏传感器——嗅觉;化学传感器——味觉;压敏、温敏、流体传感器——触觉;与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。　　对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是：　　高灵敏度；抗干扰的稳定性(对噪声不敏感)；线性；容易调节(校准简易)；高精度；高可靠性；无迟滞性；工作寿命长(耐用性)；可重复性；抗老化；高响应速率；抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力；选择性；安全性(传感器应是无污染的)；互换性；低成本；宽测量范围；小尺寸、重量轻和高强度；宽工作温度范围。二、传感器的分类　　可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。　　根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类。　　按传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。　　化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。　　有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1。 http://www.xbgk.com/UpImagePic/Info/200732817636504.gif　　按照其用途，传感器可分类为：压力敏和力敏传感器 位置传感器 　　 　　液面传感器 能耗传感器 　　 　　速度传感器 热敏传感器 　　 　　加速度传感器 射线辐射传感器 　　 　　振动传感器 湿敏传感器 　　 　　磁敏传感器 气敏传感器 　　 　　真空度传感器 生物传感器等。　　以其输出信号为标准可将传感器分为： 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。　　数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。　　膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。　　开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。 　　在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类：　　 (1)按照其所用材料的类别分 金属 聚合物 陶瓷 混合物 　　 (2)按材料的物理性质分 导体 绝缘体 半导体 磁性材料 　　 (3)按材料的晶体结构分　单晶 多晶 非晶材料　　与采用新材料紧密相关的传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向： 　　(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应，然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。　　(2)探索新的材料，应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。 　 (3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应，并在传感器技术中加以具体实施。　　现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。表1.2中给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。按照其制造工艺，可以将传感器区分为：集成传感器 薄膜传感器 厚膜传感器 陶瓷传感器。　　表2 半导体和介质材料的能量转换(调制)能量转换(调制) http://www.xbgk.com/UpImagePic/Info/200732817636355.gif　　集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。　　完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型　　从列于表3中的比较中可知，每种工艺技术都有自已的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。表3 传感器制造工艺的比较特性 http://www.xbgk.com/UpImagePic/Info/200732817637930.gif