(1)、a(2)、左(3)、線圈匝數過少、或彈簧彈力太大、或電源電動勢太低(答到一種便可得分)
B. 常見的感測器一般可以採集到哪些研發應用數據
感測器是一種物理裝置或生物器官,能夠探測、感受外界的信號、物理條件(如光、熱、濕度)或化學組成(如煙霧),並將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。當今科技縱橫的21世紀信息時代,感測器類型已經千姿百態,下面就介紹下幾種常見的感測器。
24GHz雷達感測器:
24GHz雷達感測器通過發射與接收頻率為24.125GHz左右的微波來感應物體的 24GHZ雷達感測器存在,測量物體的運動速度,靜止距離,物體所處角度等,採用平面微帶技術,具有體積小。集成化程度高.感應靈敏,無需接觸等特點。
24GHz雷達感測器是一種可以將微波回波信號轉換為一種電信號的裝換裝置,是雷達測速儀,水位計,汽車ACC輔助巡航系統,自動門感應器等的核心晶元。
電阻式感測器:
電阻式感測器是將被測量,如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉換式成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式感測器件。
稱重感測器
引稱重感測器是一種能夠將重力轉變為電信號的力--電轉換裝置,是電子衡器的一個關鍵部件。
能夠實現力--電轉換的感測器有多種,常見的有電阻應變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用於電子天平,電容式用於部分電子吊秤,而絕大多數衡器產品所用的還是電阻應變式稱重感測器。電阻應變式稱重感測器結構較簡單,准確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環境下使用。因此電阻應變式稱重感測器在衡器中得到了廣泛地運用。
電阻應變式感測器
感測器中的電阻應變片具有金屬的應變效應,即在外力作用下產生機械形變,從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類,金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應小等優點。
壓阻式感測器
壓阻式感測器是根據半導體材料的壓阻效應在半導體材料的基片上經擴散電阻而製成的器件。其基片可直接作為測量感測元件,擴散電阻在基片內接成電橋形式。當基片受到外力作用而產生形變時,各電阻值將發生變化,電橋就會產生相應的不平衡輸出。
用作壓阻式感測器的基片(或稱膜片)材料主要為矽片和鍺片,矽片為敏感材料而製成的硅壓阻感測器越來越受到人們的重視,尤其是以測量壓力和速度的固態壓阻式感測器應用最為普遍。
C. 半導體感測器的概述
優點是靈敏度高、響應速度快、體積小、重量輕、便於集成化、智能化,能使檢測轉版換一體化。半導權體感測器的主要應用領域是工業自動化、遙測、工業機器人、家用電器、環境污染監測、醫療保健、醫葯工程和生物工程。半導體感測器按輸入信息分為物理敏感、化學敏感和生物敏感半導體 感測器三類
D. 什麼是半導體溫度感測器
半導體感測器 semiconctor transcer 利用半導體材料的各種物理、化學和生物學特性製成的感測器。所採用的半導體材料多數是硅以及Ⅲ-Ⅴ族和 Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。半導體感測器種類繁多,它利用近百種物理效應和材料的特性,具有類似於人眼、耳、鼻、舌、皮膚等多種感覺功能。
E. 電阻型半導體氣敏感測器有幾種各有什麼特點
燒結型
直熱型
感測器(英文名稱:transcer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到回被測量答的信息,並能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、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
F. 半導體感測器具體可以測量哪些物理量及其工作原理
◆半導體的一些特性∶摻雜性(在形成晶體結構的半導體中,人為地摻入特定的雜質內元素,導容電性能具有可控性。),熱敏性,光敏性(在光照和熱輻射條件下,其導電性有明顯的變化。),負電阻率溫度特性,整流特性,磁變特性。因此用半導體製作的感測器就可以測量多方面的物理量:
●熱敏感測器:利用半導體在不同溫度下具有不同電阻的特性來測量物體的溫度;
●光敏感測器:利用半導體受光量的不同而具備的電阻率的不同,實現光強度的測量、亮度自動控制,或利用遮光原理實現計數、轉速測量及先後次序測量等;
●負阻特性可用來檢測溫度變化,實現恆穩控制等應用,也可以監控電壓電流變化;
●利用參雜性可實現化學性質變化的測量和報警,可製成煙霧、瓦斯報警器等。
●利用半導體的磁特性設計的霍爾感測器,可以測磁、測距。
◆所有根據半導體的特性設計的感測器都可認為是半導體感測器。
G. 半導體感測器的代表品種
半導體感測器
semiconctor sensor
利用半導體性質易受外界條件影響這一特性製成的感測器。
根據檢出對象,半導體感測器可分為物理感測器(檢出對象為光、溫度、磁、壓力、濕度等)、化學感測器(檢出對象為氣體分子、離子、有機分子等)、生物感測器(檢出對象為生物化學物質)。
光感測器 根據光和半導體的相互作用原理製成的感測器。通過在半導體中摻進雜質可以在禁帶中造成新的能級,可以人為地將光的吸收移至長波范圍。
半導體光感測器種類很多,可以通過光導效應、光電效應、光電流等實現光的檢出,如光敏電阻、光電二極體、光電三極體、光電池等。改變結構,還可以製成具有新功能的光感測器,例如靈敏度高和響應速度快的近紅外檢出器件、僅在特定波長范圍靈敏的器件、發光與受光器件處於同一襯底的器件、可進行光檢出和電流放大的器件(圖1)、光導膜與液晶元件相結合的器件、電荷耦合器件等。 一般隨溫度的上升,半導體中載流子濃度增加、電阻降低。利用這種效應可以製成熱敏電阻。由於半導體載流子濃度與溫度有關,還會產生顯著的塞貝克效應。當P 型半導體兩端存在溫度差墹T,熱端的空穴濃度大,因此空穴向冷端擴散,並在此端產生正的空間電荷場(圖2)。這個電壓(塞貝克電壓uS)約為150μV/K。對N型半導體,圖2 中載流子為電子,冷端連接點為負。因此,同時使用P型與N型半導體電偶的uS可達300μV/K,比金屬的uS(40μV/K)大一個數量級。
半導體溫度感測器分為兩類:接觸型和非接觸型。接觸型又分為熱敏電阻與PN結型兩種。
隨著溫度的變化,半導體感溫器件電阻會發生較大的變化,這種器件稱為熱敏電阻。常用的熱敏電阻為陶瓷熱敏電阻,分為負溫度系數(NTC)熱敏電阻、正溫度系數(PTC)熱敏電阻和臨界溫度電阻(CTR)。熱敏電阻一般指NTC熱敏電阻。
PN結溫度感測器是一種利用半導體二極體、三極體的特性與溫度的依賴關系製成的溫度感測器。非接觸型溫度感測器可檢出被測物體發射電磁波的能量。感測器可以是將放射能直接轉換為電能的半導體物質,也可以先將放射能轉換為熱能,使溫度升高,然後將溫度變化轉換成電信號而檢出。這可用來測量一點的溫度,如測溫度分布,則需進行掃描。
當對象溫度低、只能發射紅外線時,則須檢出其紅外線(見光電導探測器)。
磁感測器 磁感測器主要基於霍爾效應和磁阻效應的原理。利用霍爾效應的器件稱為霍爾器件。當施加磁通B 時,電阻增加率墹R/R 可用下式表示
墹R/R∝μ2B2
式中μ為載流子遷移率。半導體的載流子遷移率(如InAs約為104厘米2/伏秒)比金屬(如Cu約為34.8厘米2/伏秒)大得多,所以半導體的磁阻效應很大。
半導體磁感測器體積小、重量輕、靈敏度高、可靠性高、壽命長,在電子學領域得到應用。此外,還可利用磁效應製作長度與重量感測器、高分辨(0.01度)的傾斜感測器,以及測定液體流量等。 半導體在承受壓力時禁帶寬度發生變化,導致載流子濃度和遷移率變化。這樣引起的電阻變化比金屬絲受壓時截面積減小引起的電阻變化要大兩個數量級。因此半導體壓力感測器具有高靈敏度。將 P型半導體與 N型半導體組合使用還可製成靈敏度更高的壓力感測器。擴散型半導體壓力感測器採用集成電路工藝製成,可以提高性能,改進測量的精度。如加工硅單晶製成受壓膜片,在其表面用平面工藝擴散再製成壓力規,由於二者處在同一矽片上,可以減少滯後、提高精度。
使用半導體壓力感測器測量生物體各部分的壓力比使用古老的脈壓、血壓測量方法,具有精度高、體積小、可在生物體自然狀態下測量和安全(微小電流)的優點。 利用半導體與氣體接觸時電阻或功函數發生變化這一特性檢測氣體。氣體感測器分為電阻式與非電阻式兩種。
電阻式採用SnO2、ZnO等金屬氧化物材料制備,有多孔燒結件、 厚膜、 薄膜等形式。根據半導體與氣體的相互作用是發生在表面還是體內,又分為表面控制型與體控制型。表面控制型電阻式感測器包括SnO2系感測器、ZnO系感測器、其他金屬氧化物(WO3、V2O5、CdO、Cr2O3等) 材料的感測器和採用有機半導體材料的感測器。體控制型電阻式感測器包括Fe2O3系感測器、ABO3型感測器和燃燒控制用感測器。這類感測器可檢測甲烷、丙烷、氫、一氧化碳等還原性氣體,氧、二氧化氮等氧化性氣體,具有強吸附力的胺類和水蒸汽等。
非電阻式氣體感測器利用氣體吸附和反應時引起的功函數變化來檢測氣體。它可分為金屬-半導體結二極體型感測器(利用金屬與半導體界面上吸附氣體時,二極體整流特性的變化)、MOS二極體型感測器(採用MOS結構,通過C-V特性的漂移檢測氣體)和MOS FET型感測器(通過MOS FET的閾值電壓變化檢測氣體)。
半導體氣體感測器靈敏度高,可用於可燃氣體防爆報警器,CO、H2S等有毒氣體的監測器。通過穩定性研究,一些感測器可用於氣體濃度的定量監測。半導體氣體感測器在防災、環境保護、節能、工程管理、自動控制等方面有廣泛的應用。 半導體離子感測器體積很小,能直接插入生物體內進行連續測量,隨時監視患者的病情。
半導體表面的電阻隨垂直於表面的電場變化。利用這種場效應製成的絕緣柵場效應晶體管 (IGFET)可作為化學感測器。而在測量離子時,即稱為離子靈敏場效應晶體管(ISFET)。ISFET的柵絕緣層表面只對特定的離子產生響應並形成離子感應層。這種界面電位的變化通過FET的漏極電流變化檢出。ISFET的小型化不存在離子選擇電極電阻過大的問題,它的輸出阻抗很小。由於界面雙電層的穩定性,即使在濃度很低的情況下也能檢出界面電位的變化,因此具有很高的靈敏度(見場效應化學感測器)。ISFET可用來測量H+、Na+、K+、Ca++、Ag+、NH嬃等陽離子和F-、Cl-、Br-、I-、CN-等陰離子,還可製成復合ISFET(即同一 ISFET可測幾種不同的離子)和FET型的參考電極(REFFET)等。 改變 ISFET敏感膜或採用其他結構可以檢出復雜的生物化學物質。這種感測器用於醫療、食品、醫葯、環境保護等方面。例如,在臨床化學檢查中,用固定酵素作電極的方法對血液中葡萄糖、澱粉酶、甲胍乙丙脂、尿素、尿酸進行分析,迅速而又簡便。生物感測器正向檢測更復雜的生物關聯物質、免疫物質、細胞和微生物的方向發展。
採用集成化技術,將半導體感測器與信息處理電路集成於同一晶元,可以增加感測器的功能。此外,還可以在同一襯底上製作能檢出不同對象的具有復合功能的半導體感測器器件。已出現單片集成感測器和混合集成感測器,將感測器與微處理機相結合可以製成具有自動補償功能和預知判斷功能的智能化器件。
半導體感測器優點是靈敏度高、可靠性好、可實現多功能、 小型化、 智能化,缺點是多感性、選擇性差、在極限狀態下(例如高溫)不能使用。針對結晶型半導體感測器的不足,人們正在研究無定形半導體感測器。
H. 半導體式濕敏感測器
感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息,按內一定規律變容換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、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。
I. 一般的感測器有哪些起什麼作用
感測器有哪些種類
生活中的感測器有以下種類:
1、感測器有哪些種類--光感測器
光感測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。這些效應都是利用了光的量子性質。最常見的應用實例,就是光控燈。
2、感測器有哪些種類--溫度感測器
用於檢測溫度的物理效應當中,除了利用塞貝克效應的熱電偶外,通常利用Pt,W等的金屬和氧氣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感測器的.。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感測器,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感器等。最常見的應用實例,就是空調的控溫了。
3、感測器有哪些種類--壓力感測器
大多數壓力感測器都是利用了某種壓阻效應。所謂壓阻效應,就是當壓力施加於電阻體上時,會使其電阻值發生變化,這種現象稱為壓阻現象比金屬電阻的變化明顯得多,其主要是因在受壓後其電子或空穴的遷移率發生變化。最常見的應用實例,就是電子稱了。
4、感測器有哪些種類--磁感測器
磁感測器常用的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,將沿著與磁場方向垂直的方向移動,若在該方向上設置電極,則可檢測出電壓來
(霍爾電壓)。最常見的應用實例,就是電動車的調速方法了。
5、感測器有哪些種類--氣體感測器
氣體感測器實際就是半導體氣體感測器。主要是氣體的吸附效應。如半導體
SnO2燒結製成的氣敏感測器,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。最常見的應用實例,就是各種煙霧報警器了。
感測器的作用是什麼
感測器的作用是什麼,感測器實際上是一種功能塊,其作用是將來自外界的各種信號轉換成電信號。感測器所檢測的信號近來顯著地增加,因而其品種也極其繁多。
為了對各種各樣的信號進行檢測、控制,就必須獲得盡量簡單易於處理的信號,這樣的要求只有電信號能夠滿足。電信號能較容易地進行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠距離操作等。因此作為一種功能塊的感測器可狹義的定義為:「將外界的輸入信號變換為電信號的一類元件。」