力傳感器主要分為兩類:分別是半導體壓電阻型和靜電容量型,下面我們分別介紹一下它們的原理。
半導體壓電阻型:半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器是在薄片表面形成半導體變形壓力,通過外力(壓力)使薄片變形而產生壓電阻抗效果,從而使阻抗的變化轉換成電信號。
靜電容量型:靜電容量型壓力傳感器,是將玻璃的固定極和硅的可動極相對而形成電容,將通過外力(壓力)使可動極變形所產生的靜電容量的變化轉換成電氣信號。
物理傳感器是檢測物理量的傳感器。它是利用某些物理效應,把被測量的物理量轉化成為便于處理的能量形式的信號的裝置。其輸出的信號和輸入的信號有確定的關系。主要的物理傳感器有光電式傳感器、壓電傳感器、壓阻式傳感器、電磁式傳感器、熱電式傳感器、光導纖維傳感器等。作為例子,讓我們看看比較常用的光電式傳感器。這種傳感器把光信號轉換成為電信號,它直接檢測來自物體的輻射信息,也可以轉換其他物理量成為光信號。
其主要的原理是光電效應:當光照射到物質上的時候,物質上的電效應發生改變,這里的電效應包括電子發射、電導率和電位電流等。顯然,能夠容易產生這樣效應的器件成為光電式傳感器的主要部件,比如說光敏電阻。這樣,我們知道了光電傳感器的主要工作流程就是接受相應的光的照射,通過類似光敏電阻這樣的器件把光能轉化成為電能,然后通過放大和去噪聲的處理,就得到了所需要的輸出的電信號。這里的輸出電信號和原始的光信號有一定的關系,通常是接近線性的關系,這樣計算原始的光信號就不是很復雜了。其它的物理傳感器的原理都可以類比于光電式傳感器。
光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。
光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應為基礎,把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將非電信號轉換成電信號。光電效應是指用光照射某一物體,可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上,此時光子能量就傳遞給電子,并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收,電子得到光子傳遞的能量后其狀態就會發生變化,從而使受光照射的物體產生相應的電效應。
光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器,它可用于檢測直接引起光量變化的非電物理量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點,因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。新的光電器件不斷涌現,特別是CCD的誕生,為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁。
仿生傳感器,是一種采用新的檢測原理的新型傳感器,它采用固定化的細胞、酶或者其他生物活性物質與換能器相配合組成傳感器。這種傳感器是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透而發展起來的一種新型的信息技術。這種傳感器的特點是機能高、壽命長。在仿生傳感器中,比較常用的是生體模擬的傳感器。
仿生傳感器按照使用的介質可以分為:酶傳感器、微生物傳感器、細胞器傳感器、組織傳感器等。在圖中我們可以看到,仿生傳感器和生物學理論的方方面面都有密切的聯系,是生物學理論發展的直接成果。在生體模擬的傳感器中,尿素傳感器是最近開發出來的一種傳感器。
目前,雖然已經發展成功了許多仿生傳感器,但仿生傳感器的穩定性、再現性和可批量生產性明顯不足,所以仿生傳感技術尚處于幼年期,因此,以后除繼續開發出新系列的仿生傳感器和完善現有的系列之外,生物活性膜的固定化技術和仿生傳感器的固態化值得進一步研究。
1、車用空調高低壓傳感器——測量車內空調系統中冷凝劑的壓力;
3、燃油壓力傳感器——用于測量燃油泵后的燃料管內燃油壓力;
4、共軌壓力傳感器——測量柴油發動機共軌噴射系統中軌內燃油壓力;
5、機油壓力傳感器——用于測量潤滑油的壓力;
6、空氣壓力傳感器——用于測量進氣、增壓渦輪后端以及進氣歧管內空氣壓力;
7、胎壓傳感器——測量輪胎內氣壓;
8、缸壓傳感器——測量汽缸內壓力;
9、差壓傳感器——測量尾氣顆粒捕捉器兩端壓力差;