IFM易福門傳感器* 德國 IFM傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。
化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。
有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的?；瘜W(xué)傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價(jià)格問題等，解決了這類難題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有巨大增長。
常見傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于下表。 易福門傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強(qiáng)度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)的、能夠轉(zhuǎn)換能量形式的材料。
按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：
集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器
集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)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(zhì)襯底（基板）上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí)，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(yīng)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(jìn)行熱處理，使厚膜成形。
陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝（溶膠-凝膠等）生產(chǎn)。
完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)行燒結(jié)。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(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。 易福門傳感器靜態(tài)特性
傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。
（1）線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。
（2）靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
（3）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(xiàn)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(gè)差值稱為遲滯差值。
（4）重復(fù)性：重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不*的程度。
（5）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(shí)間變化，次現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。 IFM傳感器動(dòng)態(tài)特性
所謂動(dòng)態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。 傳感器的線性度
通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。
擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為zui小二乘法擬合直線。 傳感器的靈敏度
靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)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(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。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(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。
當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。
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(wěn)定性也往往愈差。 傳感器的分辨力
分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的zui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(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)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(dāng)輸入量的變化超過分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。
通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的zui大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)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(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。 IFM易福門傳感器* IF5580 IF5597 IF-562 IF5646 IF5647 IF5653 IF5712 IF5720 IF5750 IF5759 IF5761 IF5762 IF5765 IF5775 IF5793 IF5811 IF5844 IF5861 IF5865 IF5898 IF48-8 IF48-8 IF48-8 IF48-8.0 IF48-8.0 IF48-8.0 IF48-80 IF48-80 IF48-80 IF4905 IF4905 IF4905 IF4E33N20 IF4E33N20 IF4E33N20 IF4S210 IF4S210 IF4S210 IF5.5V-W IF5.5V-W IF5.5V-W IF50, IF50 IF50 IF500 IF500 IF500 IF-500 IF-500 IF-500 IF5003 IF5003 IF5003 IF500301B IF500301B IF500301B IF5003-01B IF5003-01B IF5003-01B IF500302 IF500302 IF500302 IF5003028 IF5003028 IF513 IF5003-028 IF5003-028 IF5003-028 IF500302B IF500302B IF500302B IF-5003-02B IF-5003-02B IF-5003-02B IF5003-02B IF5003-02B IF5003-02B IF5003-02B225005 IF5003-02B225005 IF5003-02B225005 IF5003-02B2250057 IF5003-02B2250057 IF500303 IF5003-02B2250057 IF500302B22500577 IF500302B22500577 IF500302B22500577 IF-508 IF5003-02B22500577 IF5003-02B22500577 IF5003-02B22500577 IF500303 IF500303 IF500302BR IF500302BR IF500302BR IF5003028 IF5003-02BR IF5003-02BR IF5003-02BR IF5024928A IF5024928A IF5024928A IF505-1200-00 IF505-1200-00 IF505-1200-00 IF-508 IF-508 IF510 IF510 IF510 IF511 IF511 IF511 IF5115002 IF5115002 IF5115002 IF511-5002 IF511-5002 IF511-5002 IF5115004 IF5115004 IF5115004 IF511-5004 IF511-5004 IF511-5004 IF5115009 IF5115009 IF5115009 IF512 IF512 IF511-5009 IF511-5009 IF511-5009 IF511-7011 IF511-7011 IF511-7011 IF513 IF513 IF5117013 IF5117013 IF5117013 IF511-7013 IF511-7013 IF511-7013 IF51N IF51N IF-5138C-10-510 IF-5138C-10-510 IF-5138C-10-510 IF51N IF520 IF520 IF520 IF521 IF521 IF521 IF5219 IF5219 IF5219 IF522 IF522 IF522 IF523 IF523 IF523 IF5-25OVP IF5-25OVP IF5-25OVP IF5-25-OVP IF5-25-OVP IF5-25-OVP IF5297 IF5297 IF5293PC60 IF5293PC60 IF5293PC60 IF5297 IF530 IF530 IF530 IF530N IF54 IF530N IF530N IF531 IF531 IF531 IF532 IF532 IF532 IF533 IF533 IF533 IF-53351 IF-53351 IF-53351 IF-53883 IF-53883 IF-53883 IF-54 IF-54 IF-54 IF-53884 IF-53884 IF-53884 IF54 IF54 IF540 IF540 IF540 IF5402 IF5402 IF5402 IF5407 IF5407 IF5407 IF540N IF540N IF540N IF541 IF541 IF541 IF543 IF543 IF543 IF-543 IF-543 IF-543 IF-545 IF-545 IF-545 IF5496 IF5496 IF5496 IF5505 IF5505 IF5505 IF55113 IF55113 IF55113 IF-5515C IF-5515C IF-5515C IF5538 IF5538 IF5538 IF5539 IF5539 IF5539 IF5565 IF5565 IF5565 IF55-6V2 IF55-6V2 IF55-6V2 IF5579 IF5579 IF5579 IF5580 IF5580 IF5580 IF5597 IF5597 IF5597 IF-562 IF-562 IF-562 IF5646 IF5712 IF5646 IF5646 IF5647 IF5647 IF5647 IF5653 IF5653 IF5653 IF5712 IF5712 IF5720 IF5720 IF5720 IF5750 IF5750 IF5750 IF5759 IF5759 IF5759 O1D100 IF5761 IF5761 IF5761 IF5762 IF5762 IF5762 IF5765 IF5765 IF5765 O2D100 IF5775 IF5775 IF5775 IF5793 IF5793 IF5793 IF5811 IF5811 IF5811 O2D101 IF5844 IF5844 IF5844 IF5861 IF5861 IF5861 IF5865 IF5865 IF5865 O2D102 IF5898 IF5898 IF5898 OA0126 OA0127 OA0201 OA5101 OA5102 OA5103 OA5104 OA5105 OA5106 OA5107 OA5108 OA5109 OA5110 OA5113 OA5114 OA5116 OA5118 OA5120 OA5123 OA5124 OA5126 OA5127 OA5125 OA5128 OA5129 OA5130 OA5131 OA5133 OA5132 OA5201 OA5202 OA5204 OA5203 OA5205 OA5206 OA5209 OA5210 OB5011 OB5013 OB5012 OB5014 OB5016 OB5015 OB5018 OB5019 OB5020 OB5021 OB5022 OB5023 OB5024 OB5025 OB5026 OB5027 OB5028 OB5029 OB5031
1.按照其用途，傳感器可分類為：
壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器
液面?zhèn)鞲衅?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
2.按照其原理，傳感器可分類為：
振動(dòng)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。
以其輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為：
模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。
數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。
膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。
開關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測量的信號達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號。
在外界因素的作用下，所有材料都會(huì)作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對外界作用zui敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將德國 IFM傳感器分成下列幾類：
（1）按照其所用材料的類別分
金屬 聚合物 陶瓷 混合物
（2）按材料的物理性質(zhì)分 導(dǎo)體 絕緣體 半導(dǎo)體 磁性材料
（3）按材料的晶體結(jié)構(gòu)分
單晶 多晶 非晶材料
與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個(gè)方向：
（1）在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實(shí)際使用。
（2）探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來改進(jìn)傳感器技術(shù)。
（3）在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)，并在傳感器技術(shù)中加以具體實(shí)施。
|
