P+F傳感器主要分為那幾個特點,P+F傳感器/39529830/39529839:單榮兵 P+F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,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)。 完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后,已成形的元件在溫中進行燒結(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)都有自己的和不足。由于研究、開發(fā)和所需的資本投入較低,以及傳感器參數(shù)的穩(wěn)定性等原因,采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。 按測量目分類 物理型傳感器是利用被測量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)發(fā)生明顯變化的特性制成的。 化學(xué)型傳感器是利用能把化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)化成電學(xué)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(zhì)的特性做成的,用以檢測與識別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器。 按其構(gòu)成分類 P+F傳感器主要分為那幾個特點,P+F傳感器/39529830/39529839:單榮兵 基本型傳感器:是一種Z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(gòu)成的傳感器。 應(yīng)用型傳感器:是基本型傳感器或組合型傳感器與其他機構(gòu)組合而構(gòu)成的傳感器。 按作用形式分類 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(fā)出一定探測信號,能檢測探測信號在被測對象中所產(chǎn)生的變化,或者由探測信號在被測對象中產(chǎn)生某種效應(yīng)而形成信號。檢測探測信號變化方式的稱為作用型,檢測產(chǎn)生響應(yīng)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(yīng)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(chǎn)生的信號,如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。 傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號, 傳感器(圖4) 傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān),所以它們之間的關(guān)系,即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(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)實際特性曲線與擬合直線之間的Z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?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g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,這個差值稱為遲滯差值。 P+F傳感器主要分為那幾個特點,P+F傳感器/39529830/39529839:單榮兵 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)多變化時,所得特性曲線不一致的程度。 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間變化,此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面: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)。 6、分辨力:當(dāng)傳感器的輸入從非零值緩慢增加時,在超過某一增量后輸出發(fā)生可觀測的變化,這個輸入增量稱傳感器的分辨力,即Z小輸入增量。 7、閾值:當(dāng)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(fā)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(tài)特性 所謂動態(tài)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(tài)特性常用它對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得,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。Z常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種,所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。 P+F傳感器主要分為那幾個特點,P+F傳感器/39529830/39529839:單榮兵 傳感器的線性度 通常情況下,傳感器的實際靜態(tài)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(shù),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(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相連的理論直線作為擬合直線;或?qū)⑴c特性曲線上各點偏差的平方和為Z小的理論直線作為擬合直線,此擬合直線稱為Z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 傳感器(圖5) 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,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,靈敏度可理解為放大倍數(shù)。 提靈敏度,可得到較的測量。但靈敏度愈,測量范圍愈窄,穩(wěn)定性也往往愈差。 傳感器的分辨率 分辨率是指傳感器可感受到的被測量的Z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,傳感器的輸出不會發(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率時,其輸出才會發(fā)生變化。 通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨率并不相同,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Z大變化值作為衡量分辨率的指標(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。 P+F傳感器主要分為那幾個特點,P+F傳感器/39529830/39529839:單榮兵 |