測(cè)量傳感器的定義與分類

　　敏感元件能敏銳地感受某種物理、化學(xué)、生物的信息并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦畔⒌奶胤N電子元件.能敏銳地感受某種物理、化學(xué)、生物的信息并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦畔⒌奶胤N電子元件。這種元件通常是利用材料的某種敏感效應(yīng)制成的。敏感元件可以按輸入的物理量來命名，如熱敏（見熱敏電阻器）、光敏、（電）壓敏、（壓）力敏、磁敏、氣敏、濕敏元件。在電子設(shè)備中采用敏感元件來感知外界的信息，可以達(dá)到或超過人類感覺器官的功能。敏感元件是傳感器的核心元件。隨著電子計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，敏感元件的重要性日益增大。

　　測(cè)量傳感器分類

　　力敏元件種類繁多，如電阻式、電容式、壓電式等。常見的是金屬應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。金屬應(yīng)變計(jì)是受外力的作用使金屬箔和金屬絲伸長或縮短，使電阻值發(fā)生變化來完成信息轉(zhuǎn)換功能的。應(yīng)變材料多采用銅、鎳等金屬和合金。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)制成的。圖2表示N型硅的電阻值隨壓強(qiáng)的變化。由圖2可見，在壓強(qiáng)約為20吉帕以下時(shí),N型硅的電阻值隨壓強(qiáng)的變化呈線性。利用這一線性段可制成半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)又可分為體型和擴(kuò)散型兩種。擴(kuò)散型半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)利用半導(dǎo)體平面工藝制成，性能優(yōu)良，具有很大的發(fā)展前途。力敏元件的基本參數(shù)為靈敏度，即電阻值的相對(duì)變化量與應(yīng)變量的比值。金屬應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)為2～3，而半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)為20～200。力敏元件可用來測(cè)量壓力、位移、扭矩、加速度、氣壓、氣體流量等力學(xué)量。電參數(shù)隨環(huán)境濕度變化而變化的敏感元件。濕敏元件包括電解質(zhì)濕敏元件、有機(jī)高分子膜濕敏元件、金屬氧化物濕敏元件和陶瓷濕敏元件等。濕敏電阻器的靈敏度以相對(duì)濕度變化1%時(shí)的電阻值變化率來表示。多數(shù)濕敏電阻器的電阻值隨濕度增加而減小，這類濕敏電阻器稱為負(fù)特性濕敏電阻器。也有少數(shù)濕敏電阻器的電阻值隨濕度增加而增加。濕敏元件主要用于濕度測(cè)量和控制，按測(cè)濕范圍可分為高濕型、低濕型、全濕型三類。它在氣象、食品、紡織、輕工部門和環(huán)境空調(diào)、倉庫設(shè)施中獲得廣泛的應(yīng)用。