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论述传感器在各个领域的应用及其发挥的作用

发布时间:2018-10-30  发布者:秒速快三电子

标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按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。它是实现自动检测和自动控制的环节。
  一、传感器:
  传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成。传感器封装在传感器外壳内。敏感元件直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量信号;转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制;转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。
  传感器特点包括: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。
  在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或状态,并使产品达到的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
  在基础学究中,传感器更具有突出的地位。现代技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm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,如温、超低温、压、真空、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的先驱。总的来说,传感器应用于很多领域,并且发挥着重要作用。
  二、温度传感器
  温度传感器是传感器中的一种,它是根据电阻阻值、热电偶的电势随温度不同发生有规律的变化的原理,所需要测量的温度值。
  近年来,我国工业现代化的进程和电子信息产业连续的高速增长,带动了传感器市场的上升。温度传感器作为传感器中的重要一类,占整个传感器总需求量的40%以上。温度传感器是利用NTC的阻值随温度变化的特性,将非电学的物理量转换为电学量,从而可以进行温度测量与自动控制的半导体器件。温度传感器用途广阔,可用作温度测量与控制、温度补偿、流速、流量和风速测定、液位指示、温度测量、紫外光和红外光测量、微波功率测量等而被广泛的应用于彩电、电脑彩色显示器、切换式电源、热水器、电冰箱、厨房设备、空调、汽车等领域。近年来汽车电子、消费电子行业的增长带动了我国温度传感器需求的增长。
  温度传感器也是最早,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下,本世纪相继了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。
  三、压力传感器
  压力传感器是工业实践中常用的一种传感器,其产品中装置了一个压力敏感型芯片,经过信号调理最终转化为客户要求的电流或电压信号。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主,以弹性元件的形变指小压力,但这种结构尺寸大、质量重,不能提供电学输出。随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且其功耗小、性高。
  其大致的分类有两种,一种是半导体压电阻型压力传感器,它是在薄片表面形成半导体变形压力,通过外力(压力)使薄片变形而产生压电阻抗效果,从而使阻抗的变化转换成电信号。另一种是静电容量型压力传感器,是将玻璃的固定极和硅的可动极相对而形成电容,将通过外力(压力)使可动极变形所产生的静电容量的变化转换成电气信号。
  压力传感器广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
  1、应用于液压系统
  压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时,在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力。在典型的行走机械和工业液压中,如果设计时没有考虑到这样的极端工况,任何压力传感器很快就会被破坏。需要使用抗冲击的压力传感器,压力传感器实现抗冲击主要有2中方法,一种是换应变式芯片,另一种方法是外接盘管,一般在液压系统中采用种方法,主要是因为安装方便。此外还有一个原因是压力传感器还要承受来自液压泵不间断的压力脉动。
  2、应用于控制系统
  压力传感器在控制系统中经常应用,主要针对的领域是空压机自身的管理系统。在控制领域有很多传感器应用,压力传感器作为一种非常常见的传感器,在控制系统中应用也不足为奇。
  在控制领域应用一般从性能方面来考虑,从价格上的考虑,还有从实际操作的性方便性来考虑,实际证明选择压力传感器的效果非常好。压力传感器利用机械设备的加工技术将一些元件以及信号调节器等装置安装在一块很小的芯片上面。所以体积小也是它的优点之"一,除此之"外,价格便宜也是它的另一大优点。在程度上它能够提高系统测试的准确度。在控制系统中,通过在出气日的管道设备中安装压力传感器来在程度上控制压缩机带来的压力,这算是的保护措施,也是非常的控制系统。当压缩机正常启动后,如果压力值未达到上限,那么控制器就会打开进气日通过调整来使得设备达到功率。
  3、应用于注塑模具
  压力传感器在注塑模具中有着重要的作用。压力传感器可被安装在注塑机的喷嘴、热流道系统、冷流道系统和模具的模腔内,它能够测量出塑料在注模、充模、保压和冷却过程中从注塑机的喷嘴到模腔之"间某处的塑料压力。
  4、应用于监测矿山压力
  传感器技术作为矿山压力监控的关键性技术之"一。一方面,我们应该正确应用已有的各种传感器来为采矿行业服务;另一方面,作为传感器厂家还要研制和新型压力传感器来适应的采矿行业应用。压力传感器有多种,而基于矿山压力监测的环境,矿用压力传感器主要有:振弦式压力传感器、半导体压阻式压力传感器、金属应变片式压力传感器、差动变压器式压力传感器等。这些传感器在矿产行业都有广泛的应用,具体使用哪种传感器还有根据具体的采矿环境进行选择。
  5、应用于
  压力传感器本身无法,我们只是将压力传感器放在床垫地下,由于压力传感器具有高灵敏度,当人发生翻身、心跳以及呼吸等有关的动作时,传感器会分析这一系列信息,去推断睡眠人睡觉处于一个什么状态,然后通过对传感器的分析,收集传感器的信号心跳和呼吸节奏等睡眠的数据,将所有数据处理谱成一首段的曲目,当然能将你一个晚上的睡眠压缩成一首几分钟的音乐。
  6、应用于压缩机,空调冷设备
  压力传感器常用于空气压力机,以及空调制冷设备,这类传感器产品外形小巧、安装方便、导压口一般采用阀针式设计。
  传感器旱已渗透到诸如工业生产、宇亩、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。

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