傳感器原理

　　傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

　　按被測物理量劃分的傳感器，常見的有：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉矩傳感器等。

　　無源傳感器不能直接轉換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能，傳感器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。

　　傳感器實際上是一種功能塊，其作用是將來自外界的各種信號轉換成電信號。

　　為了對各種各樣的信號進行檢測、控制，就必須獲得盡量簡單易于處理的信號，這樣的要求只有電信號能夠滿足。電信號能較容易地進行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠距離操作等。

　　現代傳感器制造業的進展取決于用于傳感器技術的新材料和敏感元件的開發強度。傳感器開發的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯的。

　　傳感器的存在和發展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

　　敏感元件直接感受被測量，并輸出與被測量有確定關系的物理量信號；轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號；變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調制；轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產生機械形變，從而使電阻值隨之發生相應的變化。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優點。

　　傳感器的應用

　　隨著智能時代逐漸到來，傳感器變得更加不可替代。微型化、數字化、智能化的傳感器迅速地被普及，進而改變我們的生活方式。近期，儀器儀表市場涌現出不少先進的傳感器設備，刷新著市場應用體系。

　　信息化的21世紀，離開不了傳感器，傳感器的應用領域非常的廣泛，電子計算機、生產自動化、現代信息、軍事、交通、化學、環保、能源、海洋開發、遙感、宇航等等。下面對一些常用的傳感器做簡單的介紹。

　　1、傳感器與環境保護

　　目前，環球的大氣污染、水質污濁及噪聲已嚴重地破壞了地球的生態平衡和我們賴以生存的環境，這一現狀已引起了世界各國的重視。為保護環境，利用傳感器制成的各種環境監測儀器 正在發揮著積極的作用。環境檢測是比較貼近人們日常生活的，這個也是氣體傳感器比較多的一個應用領域，比如空氣中一些有毒有害的氣體會嚴重威脅人們身體健康，一氧化碳、二氧化硫、甲醛、PM2.5等氣體，這個時候就需要相應的氣體傳感器對環境空氣質量進行監測。

　　2、汽車與傳感器

　　目前，傳感器在汽車上的應用及燃料余量等有關參數的測量。已不只局限于對行駛速度、行駛距離、發動機旋轉速度以由于汽車交通事故的不斷增多和汽車對環境的危害，傳感器在一些新的設施。如汽車安全氣囊系統、防盜裝置、防滑控制系統、防抱死裝置、電子變速控制裝置、排氣循環裝置、電子燃料噴射裝置及汽車“黑匣子”等都得到了實際應用。可以預測，隨著汽車電于技術和汽車安全技術的發展，傳感器在汽車領域的應用將會更為廣泛。

　　3、傳感器與家用電器

　　現代家用電器中普遍應用著傳感器。傳感器在電子爐灶、自動電飯鍋、吸塵器、空調 器、電子熱水器、熱風取暖器、風干器、報警器、電熨斗、電風扇、游戲機、電子驅蚊器、洗衣機、洗碗機、照像機、電冰箱、彩色電視機、錄像機、錄音機、收音機、電唱機及家庭影院等方面得到了廣泛的應用。

　　隨著人們生活水平的不斷提高，對提高家用電器產品的功能及自動化程度的要求極為強烈。為滿足這些要求，首先要使用能檢測模擬量的高精度傳感器，以獲取正確的控制信息，再由微型計算機進行控制，使家用電器的使用更加方便、安全、可靠，并減少能源消耗，為更多的家庭創造一個舒適的生活環境。目前，家庭自動化的藍圖正在設計之中，未來的家庭將由做為中央控制裝置的微型計算機，通過各種傳感器代替人監視家庭的各種狀態，并通過控制設備進行著各種控制。家庭自動化的主要內容包括：安全監視與報警、空調及照明控制、耗能控制、太陽光自動跟蹤、家務勞動自動化及人身健康管理等。家庭自動化的實現，可使人們有更多的時間用于學習、教育或休息娛樂。

　　4、傳感器在機器人上的應用

　　目前，在勞動強度大或危險作業的場所，已逐步使用機器人取代人的工作。‘一些高速度、高精度的工作，由機器人來承擔也是非常合適的。但這些機器人多數是用來進行加工、組裝、檢驗等工作，屑于生產用的自動機械式的單能機器人。在這些機器人身上僅采用了檢測臂的位置和角度的傳感器。要使機器人和人的功能更為接近，以便從事更上等的工作，要求機器人能有判斷能力，這就要給機器人安裝物體檢口傳感器，特別是視覺傳感器和觸覺傳感器，使機器人通過視覺對物體進行識別和檢測，通過觸覺對物體產生壓覺、力覺、滑動感覺和重量感覺。這類機器人被稱為智能機器人，它不僅可以從事特殊的作業，而且一般的生產、事務和家務，全部可由智能機器人去處理。

　　5、傳感器在醫療及人體醫學上的應用

　　隨著醫用電子學的發展，僅憑醫生的經驗和感覺進行診斷的時代將會結束。現在，應用醫用傳感器可以對人體的表面和內部溫度、血壓及腔內壓力、血液及呼吸流量、腫瘤、血液的分析、脈波及心音、心腦電波等進行高難碗度的診斷。顯然，傳感器對促進技術的高度發展起著非常重要的作用。

　　為增進國內人民的健廢水平，我國醫療制度的改革，將把醫療服務對象擴大到全民。以往的醫療工作僅局限于以為中心，今后，醫療工作將在的早期診斷、早期、遠距離診斷及人工器官的研制等廣泛的范圍內發揮作用，而傳感器在這些方面將會得到越來越多的應用。

　　6、傳感器在工業上的應用

　　在工業領域，深圳三達特代理的英國DDS氣體傳感器主要應用在石化工業中，一些氧氣傳感器、硫化氫傳感器、一氧化碳傳感器等都能用在檢測各種有害氣體應用中。另外，可用來檢測半導體和微電子工業的有機溶劑和磷烷等劇毒氣體；電力工業方面，氫氣傳感器能夠檢測電力變壓器油變質過程中產生的氫氣；而在食品行業，氣體傳感器也可以檢測肉類等易腐敗食物的新鮮度；在果蔬保鮮應用中，氣體傳感器檢測保鮮庫中的氧氣、乙烯、二氧化碳的濃度儀以保證水果的新鮮安全；在汽車和窯爐工業檢測廢氣中氧氣，公路交通檢測駕駛員呼氣中乙醇氣濃度等方面，也有著廣泛的需求。

　　目前，傳感器已經廣泛應用于生產、生活、科學研究的各個領域，遍布環境保護、交通運輸、家庭生活、宇宙開發等許多方面。傳感器是把非電學物理量（如速度、位移、壓力、溫度、濕度、流量、聲強、光照度等）轉換成易于測量、傳輸、處理的電學量（如電壓、電流、電阻、電容等）的一種組件，通常把傳感器定義為“對應于特定被測物理量提供有效電信號輸出的器件”。例如，光電傳感器利用光敏電阻把光信號轉換成電信號；熱電傳感器利用熱敏電阻將熱信號轉換為電信號；電容式傳感器可以把角度、濃度、壓力、位移等非電學信號轉換成電信號；力電傳感器利用敏感元件把速度、加速度等力學信號轉化成電流、電壓等電學信號。

　　7、氣體傳感器在民用方面的檢測應用

　　在民用方面，氣體傳感器的應用主要體現在廚房檢測天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃氣的泄漏，檢測微波爐中食物烹調時產生的氣體從而自動控制微波爐烹調食物。

　　具體來說的話，深圳三達特代理的英國DDS氣體傳感器在民用領域的應用主要體現在：廚房里，檢測天然氣、液化石油氣和城市煤氣等民用燃氣的泄漏，通過檢測微波爐中食物烹調時產生的氣體，從而自動控制微波爐烹調食物；住房、大樓、會議室和公共娛樂場所用一氧化碳傳感器、煙霧傳感器、臭氧傳感等，控制空氣凈化器或電風扇的自動運轉；在一些高層建筑物中，氣體傳感器還可以用于檢測火災苗頭并報警。

　　現如今，傳感器已經融入生活的各個角落，它能分析用戶日常行為，增加用戶與周邊世界的互動方式。比如經常接觸到的運動傳感器、溫濕度傳感器等等。通過一些常用的智能傳感器，可以大大提升生活的便捷性與安全性。隨著石油化學工業的發展，易燃、易爆、有毒氣體的種類和應用范圍都得到了增加。這些氣體在生產、運輸、使用過程中一旦發生泄漏，將會引發中毒、火災甚至爆炸事故，嚴重危害人民的生命和財產安全。
責任編輯：YYX