詳細介紹
美國邦納BANNER傳感器SLM30B6
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壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器。
按原理
振動傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。
按輸出信號
模擬傳感器:將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。
數字傳感器:將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。
膺數字傳感器:將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。
開關傳感器:當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
按其制造工藝
傳感器(圖3)集成傳感器是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。
薄膜傳感器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路制造在此基板上。
厚膜傳感器是利用相應材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進行熱處理,使厚膜成形。
陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠、凝膠等)生產。
完成適當的預備性操作之后,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
每種工藝技術都有自己的優點和不足。由于研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及傳感器參數的高穩定性等原因,采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。
按測量目
物理型傳感器是利用被測量物質的某些物理性質發生明顯變化的特性制成的。
化學型傳感器是利用能把化學物質的成分、濃度等化學量轉化成電學量的敏感元件制成的。
生物型傳感器是利用各種生物或生物物質的特性做成的,用以檢測與識別生物體內化學成分的傳感器。
按其構成
基本型傳感器:是一種基本的單個變換裝置。
組合型傳感器:是由不同單個變換裝置組合而構成的傳感器。
應用型傳感器:是基本型傳感器或組合型傳感器與其他機構組合而構成的傳感器。
按作用形式
按作用形式可分為主動型和被動型傳感器。
主動型傳感器又有作用型和反作用型,此種傳感器對被測對象能發出一定探測信號,能檢測探測信號在被測對象中所產生的變化,或者由探測信號在被測對象中產生某種效應而形成信號。檢測探測信號變化方式的稱為作用型,檢測產生響應而形成信號方式的稱為反作用型。雷達與無線電頻率范圍探測器是作用型實例,而光聲效應分析裝置與激光分析器是反作用型實例。
被動型傳感器只是接收被測對象本身產生的信號,如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。
8主要特性
編輯
傳感器靜態
傳感器(圖4)傳感器的靜態特性是指對靜態的輸入信號,傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的關系,即傳感器的靜態特性可用一個不含時間變量的代數方程,或以輸入量作橫坐標,把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態特性的主要參數有:線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。
- 線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的大偏差值與滿量程輸出值之比。
- 靈敏度:靈敏度是傳感器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
- 遲滯:傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號,傳感器的正反行程輸出信號大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。
- 重復性:重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時,所得特性曲線不*的程度。
- 漂移:傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,傳感器輸出量隨著時間變化,此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面:一是傳感器自身結構參數;二是周圍環境(如溫度、濕度等)。
- 分辨力:當傳感器的輸入從非零值緩慢增加時,在過某一增量后輸出發生可觀測的變化,這個輸入增量稱傳感器的分辨力,即小輸入增量。
- 閾值:當傳感器的輸入從零值開始緩慢增加時,在達到某一值后輸出發生可觀測的變化,這個輸入值稱傳感器的閾值電壓。
傳感器動態
所謂動態特性,是指傳感器在輸入變化時,它的輸出的特性。在實際工作中,傳感器的動態特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用實驗方法求得,并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關系,往往知道了前者就能推定后者。較常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種,所以傳感器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
線性度
通常情況下,傳感器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中,為使儀表具有均勻刻度的讀數,常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個近似程度的一個性能指標。
擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線;或將與特性曲線上各點偏差的平方和為小的理論直線作為擬合直線,此擬合直線稱為小二乘法擬合直線。
靈敏度
傳感器(圖5)靈敏度是指傳感器在穩態工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。
它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關系,則靈敏度S是一個常數。否則,它將隨輸入量的變化而變化。
靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如,某位移傳感器,在位移變化1mm時,輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應表示為200mV/mm。
當傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時,靈敏度可理解為放大倍數。
提高靈敏度,可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高,測量范圍愈窄,穩定性也往往愈差。
分辨率
分辨率是指傳感器可感受到的被測量的小變化的能力。也就是說,如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未過某一數值時,傳感器的輸出不會發生變化,即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化過分辨率時,其輸出才會發生變化。
通常傳感器在滿量程范圍內各點的分辨率并不相同,因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的大變化值作為衡量分辨率的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示,則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩定性有負相相關性。
9選型原則
編輯
要進行—個具體的測量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產還是進口,價格能否承受,還是自行研制。[6]
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指標。
靈敏度的選擇
通常,在傳感器的線性范圍內,希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時,與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統放大,影響測量精度。因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡量減少從外界引入的干擾信號。
傳感器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。
頻率響應特性141202 6213-A13,0AAVAGM84-5-230/50-08 * NA38+PD12
141203 6213-A13,0AAVAGM85-6-024/DC-10 * NA38+PD12
141205 6213-A13,0AAVAGM85-5-110/50-08 * NA38+PD12
141206 6213-A13,0AAVAGM85-5-230/50-08 * NA38+PD12
141207 6213-A13,0BBVAGM84-6-024/DC-10 * PD12
141208 6213-A13,0BBVAGM84-5-024/50-08 * PD12
141209 6213-A13,0BBVAGM84-5-110/50-08 * PD12
141210 6213-A13,0BBVAGM84-5-230/50-08 * PD12
141211 6213-A13,0BBVAGM85-6-024/DC-10 * PD12
141212 6213-A13,0BBVAGM85-5-024/50-08 * PD12
141213 6213-A13,0BBVAGM85-5-110/50-08 * PD12
141214 6213-A13,0BBVAGM85-5-230/50-08 * PD12
141215 6213-A13,0FFVAGM84-6-024/DC-10 * PD12
141216 6213-A13,0FFVAGM84-5-024/50-08 * PD12
141217 6213-A13,0FFVAGM84-5-110/50-08 * PD12
141218 6213-A13,0FFVAGM84-5-230/50-08 * PD12
141219 6213-A13,0FFVAGM85-6-024/DC-10 * PD12
141220 6213-A13,0FFVAGM85-5-024/50-08 * PD12
141222 6213-A13,0FFVAGM85-5-230/50-08 * PD12
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141225 6213-A20,0AAVAGM85-5-110/50-08 * NA38+PD12
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141230 6213-A20,0AAVAGM86-5-230/50-08 * NA38+PD12
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141239 6213-A20,0FFVAGM85-6-024/DC-10 * PD12
141240 6213-A20,0FFVAGM85-5-024/50-08
141241 6213-A20,0FFVAGM85-5-110/50-08
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141243 6213-A20,0FFVAGM86-6-024/DC-10 * PD12
141244 6213-A20,0FFVAGM86-5-024/50-08 * PD12
141245 6213-A20,0FFVAGM86-5-110/50-08 * PD12
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141424 6213-A10,0BBMSGM84-6-024/DC-10 * JB05
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141805 6213-A13,0AAVAGM84-7-024/UC-CE * JF94
141806 6213-A13,0AAVAGM84-7-024/56-15
141807 6213-A13,0AAVAGM84-7-110/56-15
141808 6213-A13,0AAVAGM84-7-230/56-15
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141811 6213-A20,0AAVAGM85-8-110/56-18 * NA38
141812 6213-A20,0AAVAGM85-8-230/56-18 * NA38
141813 6213-A20,0AAVAGM86-8-024/UC-CK * JF94+NA38
141814 6213-A20,0AAVAGM86-8-024/56-18 * NA38
141815 6213-A20,0AAVAGM86-8-110/56-18 * NA38
141816 6213-A20,0AAVAGM86-8-230/56-18 * NA38
141817 6213-A13,0FFVAGM84-7-024/UC-CE * JF94
141818 6213-A13,0FFVAGM84-7-024/56-15
141819 6213-A13,0FFVAGM84-7-110/56-15
141820 6213-A13,0FFVAGM84-7-230/56-15
141821 6213-A20,0FFVAGM85-8-024/UC-CK * JF94+NA38
141822 6213-A20,0FFVAGM85-8-024/56-18 * NA38
141824 6213-A20,0FFVAGM85-8-230/56-18 * NA38
141825 6213-A20,0FFVAGM86-8-024/UC-CK * JF94+NA38
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142090 6213-A13,0FFMSGM84-5-230/50-08 * LN04
142092 6213-A20,0FFMSGM86-5-230/50-08 * DF52
142128 6213-A20,0BBMSGM86-5-230/50-08 * AF43+PD12
142144 6213-A13,0AAMSGM84-6-024/DC-10 * AF43+NA38+PD12
142145 6213-A13,0AAMSGM84-5-024/50-08 * AF43+NA38+PD12
142146 6213-A13,0AAMSGM84-5-230/50-08 * AF43+NA38+PD12
142154 6213-A10,0FFMSGM83-5-024/50-08 * AF43+PE41
142156 6213-A13,0FFMSGM84-6-024/DC-10 * AF43+PD12
142157 6213-A13,0FFMSGM84-5-024/50-08 * AF43+PD12
142158 6213-A13,0FFMSGM84-5-230/50-08 * AF43+PD12
142486 6213-A13,0FFMSGM84-6-012/DC-10 * PD12
142612 6213-A13,0AAMSGM84-5-024/50-08 * PD12+PE10
142662 6213-A20,0BBMSGM86-5-230/50-08 * JB05
142715 6213-A20,0FFMSGM86-8-024/UC-CK * JF94+NA38
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真。實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好。
傳感器的頻率響應越高,可測的信號頻率范圍就越寬。
傳感器在動態測量中,應根據信號的特點(穩態、瞬態、隨機等)響應特性,以免產生過大的誤差。