什么叫傳感器？

1、什么叫傳感器？ 從廣義上講，傳感器就是能感知外界信息并能按一定規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用信號的裝置；簡單說傳感器是將外界信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。所以它由敏感元器件（感知元件）和轉(zhuǎn)換器件兩部分組成，有的半導體敏感元器件可以直接輸出電信號，本身就構(gòu)成傳感器。敏感元器件品種繁多，就其感知外界信息的原理來講，可分為物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)?；瘜W類，基于化學反應(yīng)的原理。生物類，基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、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（還有人曾將傳感器分46類）。下面對常

2、用的熱敏、光敏、氣敏、力敏和磁敏傳感器及其敏感元件介紹如下。 一 溫度傳感器及熱敏元件溫度傳感器主要由熱敏元件組成。熱敏元件品種教多，市場上銷售的有雙金屬片、銅熱電阻、鉑熱電阻、熱電偶及半導體熱敏電阻等。以半導體熱敏電阻為探測元件的溫度傳感器應(yīng)用廣泛，這是因為在元件允許工作條件范圍內(nèi)，半導體熱敏電阻器具有體積小、靈敏度高、精度高的特點，而且制造工藝簡單、價格低廉。1 半導體熱敏電阻的工作原理按溫度特性熱敏電阻可分為兩類，隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負溫度系數(shù)熱敏電阻。 正溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理此種熱敏電阻以鈦酸鋇（BATIO3）為基本材料，再摻入適量的稀土元素，利用陶瓷

3、工藝高溫燒結(jié)爾成。純鈦酸鋇是一種絕緣材料，但摻入適量的稀土元素如鑭（LA）和鈮（NB）等以后，變成了半導體材料，被稱半導體化鈦酸鋇。它是一種多晶體材料，晶粒之間存在著晶粒界面，對于導電電子而言，晶粒間界面相當于一個位壘。當溫度低時，由于半導體化鈦酸鋇內(nèi)電場的作用，導電電子可以很容易越過位壘，所以電阻值較??；當溫度升高到居里點溫度（即臨界溫度，此元件的‘溫度控制點’一般鈦酸鋇的居里點為120）時，內(nèi)電場受到破壞，不能幫助導電電子越過位壘，所以表現(xiàn)為電阻值的急劇增加。因為這種元件具有未達居里點前電阻隨溫度變化非常緩慢，具有恒溫、調(diào)溫和自動控溫的功能，只發(fā)熱，

4、不發(fā)紅，無明火，不易燃燒，電壓交、直流3440V均可，使用壽命長，非常適用于電動機等電器裝置的過熱探測。 負溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理負溫度系數(shù)熱敏電阻是以氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料，采用陶瓷工藝制造而成。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質(zhì)，完全類似于鍺、硅晶體材料，體內(nèi)的載流子（電子和空穴）數(shù)目少，電阻較高；溫度升高，體內(nèi)載流子數(shù)目增加，自然電阻值降低。負溫度系數(shù)熱敏電阻類型很多，使用區(qū)分低溫（60300）、中溫（300600）、高溫（600）三種，有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、壽命長、價格低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于需要定點測溫的溫度自動控制電路，如冰箱、空調(diào)、溫

5、室等的溫控系統(tǒng)。熱敏電阻與簡單的放大電路結(jié)合，就可檢測千分之一度的溫度變化，所以和電子儀表組成測溫計，能完成高精度的溫度測量。普通用途熱敏電阻工作溫度為55315，特殊低溫熱敏電阻的工作溫度低于55，可達273。2 熱敏電阻的型號我國產(chǎn)熱敏電阻是按部頒標準SJ115582來制定型號，由四部分組成。第一部分：主稱，用字母‘M’表示敏感元件。第二部分：類別，用字母‘Z’表示正溫度系數(shù)熱敏電阻器，或者用字母‘F’表示負溫度系數(shù)熱敏電阻器。第三部分：用途或特征，用一位數(shù)字（09）表示

6、。一般數(shù)字‘1’表示普通用途，‘2’表示穩(wěn)壓用途（負溫度系數(shù)熱敏電阻器），‘3’表示微波測量用途（負溫度系數(shù)熱敏電阻器），‘4’表示旁熱式（負溫度系數(shù)熱敏電阻器），‘5’表示測溫用途，‘6’表示控溫用途，‘7’表示消磁用途（正溫度系數(shù)熱敏電阻器），‘8’表示線性型（負溫度系數(shù)熱敏

7、電阻器），‘9’表示恒溫型（正溫度系數(shù)熱敏電阻器），‘0’表示特殊型（負溫度系數(shù)熱敏電阻器）第四部分：序號，也由數(shù)字表示，代表規(guī)格、性能。往往廠家出于區(qū)別本系列產(chǎn)品的特殊需要，在序號后加‘派生序號’，由字母、數(shù)字和‘’號組合而成。例：MZ11序號普通用途正溫度系數(shù)熱敏電阻器敏感元件3 熱敏電阻器的主要參數(shù)各種熱敏電阻器的工作條件一定要在其出廠參數(shù)允許范圍之內(nèi)。熱敏電阻的主要參數(shù)有十余項：標稱電阻值、使用環(huán)境溫度（最高工作溫度）、測量功率

8、、額定功率、標稱電壓（最大工作電壓）、工作電流、溫度系數(shù)、材料常數(shù)、時間常數(shù)等。其中標稱電阻值是在25零功率時的電阻值，實際上總有一定誤差，應(yīng)在±10之內(nèi)。普通熱敏電阻的工作溫度范圍較大，可根據(jù)需要從55到315選擇，值得注意的是，不同型號熱敏電阻的最高工作溫度差異很大，如MF11片狀負溫度系數(shù)熱敏電阻器為125，而MF531僅為70，學生實驗時應(yīng)注意（一般不要超過50）。4 實驗用熱敏電阻選擇首選普通用途負溫度系數(shù)熱敏電阻器，因它隨溫度變化一般比正溫度系數(shù)熱敏電阻器易觀察，電阻值連續(xù)下降明顯。若選正溫度系數(shù)熱敏電阻器，實驗溫度應(yīng)在該元件居里點溫度附近。例MF11普通負溫

9、度系數(shù)熱敏電阻器參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值MF11熱敏電阻符號外形圖標稱阻值（KΩ）1015片狀外形符號額定功率（W）0.25材料常數(shù)B范圍（K）19803630溫度系數(shù)（102）（2.234.09）耗散系數(shù)（MW）≥5時間常數(shù)（S）≤30最高工作溫度（）125粗測熱敏電阻的值，宜選用量程適中且通過熱敏電阻測量電流較小萬用表。若熱敏電阻10KΩ左右，可以選用MF10型萬用表，將其擋位開關(guān)撥到歐姆擋R×100，用鱷魚夾代替表筆分別夾住熱敏電阻的兩引腳。在環(huán)境溫度明顯低于體溫時，讀數(shù)10.2K，用手捏住熱敏電阻

10、，可看到表針指示的阻值逐漸減??；松開手后，阻值加大，逐漸復原。這樣的熱敏電阻可以選用（最高工作溫度100左右）。新教材熱敏特性實驗如：應(yīng)將熱敏電阻封裝后再放入水中。最簡單的封裝是用長電工朔料套管，也可密封于類似的圓珠筆桿內(nèi)。下面是實測的一組數(shù)據(jù)。編號溫度（）電阻值（K）11514RR0EXPB（T1T01）T025273KB：材料及結(jié)構(gòu)常數(shù)（B是溫度的函數(shù)）R0：標準溫度T0時阻值220223259.94309.25358.56407.8幾種實用測溫傳感器A空調(diào)內(nèi)專用溫控傳感器：熱敏元件封在銅金屬官中。B氣溫測量傳感器二 光傳感器及光敏元件光傳感器主要由光敏元件組成。目前光敏元件發(fā)展迅速、品種

11、繁多、應(yīng)用廣泛。市場出售的有光敏電阻器、光電二極管、光電三極管、光電耦合器和光電池等。1 光敏電阻器光敏電阻器由能透光的半導體光電晶體構(gòu)成，因半導體光電晶體成分不同，又分為可見光光敏電阻（硫化鎘晶體）、紅外光光敏電阻（砷化鎵晶體）、和紫外光光敏電阻（硫化鋅晶體）。當敏感波長的光照半導體光電晶體表面，晶體內(nèi)載流子增加，使其電導率增加（即電阻減?。９饷綦娮璧闹饕獏?shù)：光電流、亮阻：在一定外加電壓下，當有光（100LX照度）照射時，流過光敏電阻的電流稱光電流；外加電壓與該電流之比為亮阻，一般幾KΩ幾十KΩ。暗電流、暗阻：在一定外加電壓下，當無光（0LX照度）照射時，流過光敏電阻的電流稱暗電流；外加電壓與該電流之比為暗阻，一般幾百KΩ幾千KΩ以上。最大工作電壓：一般幾十伏至上百伏。環(huán)境溫度：一般25至55，有的型號可以40至70。額定功率（功耗）：光敏電阻的亮電流與外電壓乘積；可有5MW至300MW多種規(guī)格選擇。光敏電阻的主要參數(shù)還有響應(yīng)時間、靈敏