传感器知识要点归纳
要点一、传感器
1.现代技术中,传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转化为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
2.传感器原理
传感器感受的通常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等,而它输出的通常是电学量,如电压值、电流值、电荷量等,这些输出信号是非常微弱的,通常要经过放大后,再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。
3.传感器的分类
常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同,可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质(如电阻、电压、电容、磁场等)发生明显变化的特性制成的,如光电传感器、力学传感器等。
化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。
生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器,生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等,分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。
要点二、 光敏电阻
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量,一般随光照的增强电阻值减小。
要点诠释:光敏电阻是用半导体材料制成的,硫化镉在无光时,载流子(导电电荷)极少,导电性能不好,随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好。
要点三、 热敏电阻和金属热电阻
1.热敏电阻
热敏电阻用半导体材料制成,其电阻值随温度变化明显。如图为某一热敏电阻的电阻-温度特性曲线。
要点诠释:
(1)在工作温度范围内,电阻值随温度上升而增加的是正温度系数()热敏电阻器;电阻值随温度上升而减小的是负温度系数()热敏电阻器。
(2)热敏电阻器的应用十分广泛,主要应用于:
①利用电阻-温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿。