(1)、a(2)、左(3)、线圈匝数过少、或弹簧弹力太大、或电源电动势太低(答到一种便可得分)
B. 常见的传感器一般可以采集到哪些研发应用数据
传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。当今科技纵横的21世纪信息时代,传感器类型已经千姿百态,下面就介绍下几种常见的传感器。
24GHz雷达传感器:
24GHz雷达传感器通过发射与接收频率为24.125GHz左右的微波来感应物体的 24GHZ雷达传感器存在,测量物体的运动速度,静止距离,物体所处角度等,采用平面微带技术,具有体积小。集成化程度高.感应灵敏,无需接触等特点。
24GHz雷达传感器是一种可以将微波回波信号转换为一种电信号的装换装置,是雷达测速仪,水位计,汽车ACC辅助巡航系统,自动门感应器等的核心芯片。
电阻式传感器:
电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。
称重传感器
引称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力--电转换装置,是电子衡器的一个关键部件。
能够实现力--电转换的传感器有多种,常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平,电容式用于部分电子吊秤,而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单,准确度高,适用面广,且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。
电阻应变式传感器
传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。
压阻式传感器
压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。
用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。
C. 半导体传感器的概述
优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、重量轻、便于集成化、智能化,能使检测转版换一体化。半导权体传感器的主要应用领域是工业自动化、遥测、工业机器人、家用电器、环境污染监测、医疗保健、医药工程和生物工程。半导体传感器按输入信息分为物理敏感、化学敏感和生物敏感半导体 传感器三类
D. 什么是半导体温度传感器
半导体传感器 semiconctor transcer 利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制成的传感器。所采用的半导体材料多数是硅以及Ⅲ-Ⅴ族和 Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。半导体传感器种类繁多,它利用近百种物理效应和材料的特性,具有类似于人眼、耳、鼻、舌、皮肤等多种感觉功能。
E. 电阻型半导体气敏传感器有几种各有什么特点
烧结型
直热型
传感器(英文名称:transcer/sensor)是一种检测装置,能感受到回被测量答的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、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
F. 半导体传感器具体可以测量哪些物理量及其工作原理
◆半导体的一些特性∶掺杂性(在形成晶体结构的半导体中,人为地掺入特定的杂质内元素,导容电性能具有可控性。),热敏性,光敏性(在光照和热辐射条件下,其导电性有明显的变化。),负电阻率温度特性,整流特性,磁变特性。因此用半导体制作的传感器就可以测量多方面的物理量:
●热敏传感器:利用半导体在不同温度下具有不同电阻的特性来测量物体的温度;
●光敏传感器:利用半导体受光量的不同而具备的电阻率的不同,实现光强度的测量、亮度自动控制,或利用遮光原理实现计数、转速测量及先后次序测量等;
●负阻特性可用来检测温度变化,实现恒稳控制等应用,也可以监控电压电流变化;
●利用参杂性可实现化学性质变化的测量和报警,可制成烟雾、瓦斯报警器等。
●利用半导体的磁特性设计的霍尔传感器,可以测磁、测距。
◆所有根据半导体的特性设计的传感器都可认为是半导体传感器。
G. 半导体传感器的代表品种
半导体传感器
semiconctor sensor
利用半导体性质易受外界条件影响这一特性制成的传感器。
根据检出对象,半导体传感器可分为物理传感器(检出对象为光、温度、磁、压力、湿度等)、化学传感器(检出对象为气体分子、离子、有机分子等)、生物传感器(检出对象为生物化学物质)。
光传感器 根据光和半导体的相互作用原理制成的传感器。通过在半导体中掺进杂质可以在禁带中造成新的能级,可以人为地将光的吸收移至长波范围。
半导体光传感器种类很多,可以通过光导效应、光电效应、光电流等实现光的检出,如光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光电池等。改变结构,还可以制成具有新功能的光传感器,例如灵敏度高和响应速度快的近红外检出器件、仅在特定波长范围灵敏的器件、发光与受光器件处于同一衬底的器件、可进行光检出和电流放大的器件(图1)、光导膜与液晶元件相结合的器件、电荷耦合器件等。 一般随温度的上升,半导体中载流子浓度增加、电阻降低。利用这种效应可以制成热敏电阻。由于半导体载流子浓度与温度有关,还会产生显著的塞贝克效应。当P 型半导体两端存在温度差墹T,热端的空穴浓度大,因此空穴向冷端扩散,并在此端产生正的空间电荷场(图2)。这个电压(塞贝克电压uS)约为150μV/K。对N型半导体,图2 中载流子为电子,冷端连接点为负。因此,同时使用P型与N型半导体电偶的uS可达300μV/K,比金属的uS(40μV/K)大一个数量级。
半导体温度传感器分为两类:接触型和非接触型。接触型又分为热敏电阻与PN结型两种。
随着温度的变化,半导体感温器件电阻会发生较大的变化,这种器件称为热敏电阻。常用的热敏电阻为陶瓷热敏电阻,分为负温度系数(NTC)热敏电阻、正温度系数(PTC)热敏电阻和临界温度电阻(CTR)。热敏电阻一般指NTC热敏电阻。
PN结温度传感器是一种利用半导体二极管、三极管的特性与温度的依赖关系制成的温度传感器。非接触型温度传感器可检出被测物体发射电磁波的能量。传感器可以是将放射能直接转换为电能的半导体物质,也可以先将放射能转换为热能,使温度升高,然后将温度变化转换成电信号而检出。这可用来测量一点的温度,如测温度分布,则需进行扫描。
当对象温度低、只能发射红外线时,则须检出其红外线(见光电导探测器)。
磁传感器 磁传感器主要基于霍尔效应和磁阻效应的原理。利用霍尔效应的器件称为霍尔器件。当施加磁通B 时,电阻增加率墹R/R 可用下式表示
墹R/R∝μ2B2
式中μ为载流子迁移率。半导体的载流子迁移率(如InAs约为104厘米2/伏秒)比金属(如Cu约为34.8厘米2/伏秒)大得多,所以半导体的磁阻效应很大。
半导体磁传感器体积小、重量轻、灵敏度高、可靠性高、寿命长,在电子学领域得到应用。此外,还可利用磁效应制作长度与重量传感器、高分辨(0.01度)的倾斜传感器,以及测定液体流量等。 半导体在承受压力时禁带宽度发生变化,导致载流子浓度和迁移率变化。这样引起的电阻变化比金属丝受压时截面积减小引起的电阻变化要大两个数量级。因此半导体压力传感器具有高灵敏度。将 P型半导体与 N型半导体组合使用还可制成灵敏度更高的压力传感器。扩散型半导体压力传感器采用集成电路工艺制成,可以提高性能,改进测量的精度。如加工硅单晶制成受压膜片,在其表面用平面工艺扩散再制成压力规,由于二者处在同一硅片上,可以减少滞后、提高精度。
使用半导体压力传感器测量生物体各部分的压力比使用古老的脉压、血压测量方法,具有精度高、体积小、可在生物体自然状态下测量和安全(微小电流)的优点。 利用半导体与气体接触时电阻或功函数发生变化这一特性检测气体。气体传感器分为电阻式与非电阻式两种。
电阻式采用SnO2、ZnO等金属氧化物材料制备,有多孔烧结件、 厚膜、 薄膜等形式。根据半导体与气体的相互作用是发生在表面还是体内,又分为表面控制型与体控制型。表面控制型电阻式传感器包括SnO2系传感器、ZnO系传感器、其他金属氧化物(WO3、V2O5、CdO、Cr2O3等) 材料的传感器和采用有机半导体材料的传感器。体控制型电阻式传感器包括Fe2O3系传感器、ABO3型传感器和燃烧控制用传感器。这类传感器可检测甲烷、丙烷、氢、一氧化碳等还原性气体,氧、二氧化氮等氧化性气体,具有强吸附力的胺类和水蒸汽等。
非电阻式气体传感器利用气体吸附和反应时引起的功函数变化来检测气体。它可分为金属-半导体结二极管型传感器(利用金属与半导体界面上吸附气体时,二极管整流特性的变化)、MOS二极管型传感器(采用MOS结构,通过C-V特性的漂移检测气体)和MOS FET型传感器(通过MOS FET的阈值电压变化检测气体)。
半导体气体传感器灵敏度高,可用于可燃气体防爆报警器,CO、H2S等有毒气体的监测器。通过稳定性研究,一些传感器可用于气体浓度的定量监测。半导体气体传感器在防灾、环境保护、节能、工程管理、自动控制等方面有广泛的应用。 半导体离子传感器体积很小,能直接插入生物体内进行连续测量,随时监视患者的病情。
半导体表面的电阻随垂直于表面的电场变化。利用这种场效应制成的绝缘栅场效应晶体管 (IGFET)可作为化学传感器。而在测量离子时,即称为离子灵敏场效应晶体管(ISFET)。ISFET的栅绝缘层表面只对特定的离子产生响应并形成离子感应层。这种界面电位的变化通过FET的漏极电流变化检出。ISFET的小型化不存在离子选择电极电阻过大的问题,它的输出阻抗很小。由于界面双电层的稳定性,即使在浓度很低的情况下也能检出界面电位的变化,因此具有很高的灵敏度(见场效应化学传感器)。ISFET可用来测量H+、Na+、K+、Ca++、Ag+、NH嬃等阳离子和F-、Cl-、Br-、I-、CN-等阴离子,还可制成复合ISFET(即同一 ISFET可测几种不同的离子)和FET型的参考电极(REFFET)等。 改变 ISFET敏感膜或采用其他结构可以检出复杂的生物化学物质。这种传感器用于医疗、食品、医药、环境保护等方面。例如,在临床化学检查中,用固定酵素作电极的方法对血液中葡萄糖、淀粉酶、甲胍乙丙脂、尿素、尿酸进行分析,迅速而又简便。生物传感器正向检测更复杂的生物关联物质、免疫物质、细胞和微生物的方向发展。
采用集成化技术,将半导体传感器与信息处理电路集成于同一芯片,可以增加传感器的功能。此外,还可以在同一衬底上制作能检出不同对象的具有复合功能的半导体传感器器件。已出现单片集成传感器和混合集成传感器,将传感器与微处理机相结合可以制成具有自动补偿功能和预知判断功能的智能化器件。
半导体传感器优点是灵敏度高、可靠性好、可实现多功能、 小型化、 智能化,缺点是多感性、选择性差、在极限状态下(例如高温)不能使用。针对结晶型半导体传感器的不足,人们正在研究无定形半导体传感器。
H. 半导体式湿敏传感器
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按内一定规律变容换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、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。
I. 一般的传感器有哪些起什么作用
传感器有哪些种类
生活中的传感器有以下种类:
1、传感器有哪些种类--光传感器
光传感器利用的是半导体的光导效应或光生伏特效应。光生伏特效应是通过光照射,将半导体PN结处产生的电压或电流作为输出加以检测。如光敏二级管,光敏三级管等。这些效应都是利用了光的量子性质。最常见的应用实例,就是光控灯。
2、传感器有哪些种类--温度传感器
用于检测温度的物理效应当中,除了利用塞贝克效应的热电偶外,通常利用Pt,W等的金属和氧气物半导体以及非氧化物半导体,有机半导体等的电阻随温度变化来作为温度传感器的.。此外,还有利用PN结处电流——电压特性随温度的变化,利用居里温度附近磁特性和介电常数变化的传感器,利用介电常数和压电常数的变化,来检测其共振频率变化的温度的感器等。最常见的应用实例,就是空调的控温了。
3、传感器有哪些种类--压力传感器
大多数压力传感器都是利用了某种压阻效应。所谓压阻效应,就是当压力施加于电阻体上时,会使其电阻值发生变化,这种现象称为压阻现象比金属电阻的变化明显得多,其主要是因在受压后其电子或空穴的迁移率发生变化。最常见的应用实例,就是电子称了。
4、传感器有哪些种类--磁传感器
磁传感器常用的效应是霍尔效应与磁阻效应。利用霍尔效应的元件是霍尔元件,它是在一半导体薄片两端之间通以电流,如果在薄片垂直方向外加一磁场,则载流子在罗伦兹力的作用下,将沿着与磁场方向垂直的方向移动,若在该方向上设置电极,则可检测出电压来
(霍尔电压)。最常见的应用实例,就是电动车的调速方法了。
5、传感器有哪些种类--气体传感器
气体传感器实际就是半导体气体传感器。主要是气体的吸附效应。如半导体
SnO2烧结制成的气敏传感器,其为多晶体,当表面吸附气体分子时,就会在气体分子与烧结体之间发生电子交换。控制载流子运动的晶粒界面处的势垒会发生变化。若在烧结体上设置两个电极,其间电阻将随气体分子吸附情况而增减。一般在还原性气体中电阻值会减少,在氧化性气体中电阻值会增加。最常见的应用实例,就是各种烟雾报警器了。
传感器的作用是什么
传感器的作用是什么,传感器实际上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显著地增加,因而其品种也极其繁多。
为了对各种各样的信号进行检测、控制,就必须获得尽量简单易于处理的信号,这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。因此作为一种功能块的传感器可狭义的定义为:“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。”