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物理量感測器

發布時間: 2021-07-31 13:52:31

『壹』 列舉出常用的感測器物理基礎有哪些

紅外感測抄器,溫度感測器,聲音感測器。光線感測器,重力感測器,加速度感測器,位移感測器。人體熱釋電感測器。酒精感測器,煙霧感測器。氣壓感測器。轉速感測器,觸摸感測器。光柵感測器。土壤濕度感測器。PM2.5PM10感測器。氣體類感測器(煤氣濃度,有毒氣體。PM2.5,煙霧)。震動感測器。多得數不過來

『貳』 電容感測器可以設計為哪些物理量感測器,請至少舉兩例簡要說明原理

電容感測器可以為多種物理量設計感測器,應用面極為廣泛,常見的有液位、物位、壓力、容量、厚度等等,現以液位和測厚感測器簡述其工作原理:
1、電容液位感測器
電容液位感測器以浸入液體的絕緣電極與液體容器構成電容感測器的兩極,被測液體作為電容的介質,由於液體與空氣的介電常數差異很大,故容器中液位發生改變時能引起感測器電容量的顯著變化,從而為液位測量奠定了基礎。
2、電容厚度感測器
該感測器以被測物本體與測量電極板作為感測器的兩極,被測物厚度變化使得測量電極極間距發生變化從而使感測器電容量發生變化,測出電容即可推算出厚度。

『叄』 轉速,厚度,溫度等常見物理量可用什麼感測器測量各有什麼特點

轉速可以使用轉速感測器,一般是測量已轉旋轉多少個脈沖,比如編碼器等;
厚度一般是位移測量,有激光,拉線光柵尺等位移測量方法;
溫度就比較常見PT100,K偶等

『肆』 我們身邊的感測器有哪些

物理感測器是檢測物理量的感測器。它是利用某些物理效應,把被測量的物理量轉化成為便於處理的能量形式
的信號的裝置。其輸出的信號和輸入的信號有確定的關系。主要的物理感測器有光電式感測器、壓電感測器、壓阻
式感測器、電磁式感測器、熱電式感測器、光導纖維感測器等。作為例子,讓我們看看比較常用的光電式感測器。

這種感測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感測器的主要部件,比如說光敏電阻。這樣,
我們知道了光電感測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,然後通過放大和去雜訊的處理,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。其它的物理感測器的原理都可以類比於光
電式感測器。

物理感測器的應用范圍是非常廣泛的,我們僅僅就生物醫學的角度來看看物理感測器的應用情況,之後不難推
測物理感測器在其他的方面也有重要的應用。

比如血壓測量是醫學測量中的最為常規的一種。我們通常的血壓測量都是間接測量,通過體表檢測出來的血流
和壓力之間的關系,從而測出脈管里的血壓值。測量血壓所需要的感測器通常都包括一個彈性膜片,它將壓力信號
轉變成為膜片的變形,然後再根據膜片的應變或位移轉換成為相應的電信號。在電信號的峰值處我們可以檢測出來
收縮壓,在通過反相器和峰值檢測器後,我們可以得到舒張壓,通過積分器就可以得到平均壓。

讓我們再看看呼吸測量技術。呼吸測量是臨床診斷肺功能的重要依據,在外科手術和病人監護中都是必不可少
的。比如在使用用於測量呼吸頻率的熱敏電阻式感測器時,把感測器的電阻安裝在一個夾子前端的外側,把夾子夾
在鼻翼上,當呼吸氣流從熱敏電阻表面流過時,就可以通過熱敏電阻來測量呼吸的頻率以及熱氣的狀態。

再比如最常見的體表溫度測量過程,雖然看起來很容易,但是卻有著復雜的測量機理。體表溫度是由局部的血
流量、下層組織的導熱情況和表皮的散熱情況等多種因素決定的,因此測量皮膚溫度要考慮到多方面的影響。熱電
偶式感測器被較多的應用到溫度的測量中,通常有桿狀熱電偶感測器和薄膜熱電偶感測器。由於熱電偶的尺寸非常
小,精度比較高的可做到微米的級別,所以能夠比較精確地測量出某一點處的溫度,加上後期的分析統計,能夠得
出比較全面的分析結果。這是傳統的水銀溫度計所不能比擬的,也展示了應用新的技術給科學發展帶來的廣闊前景。

從以上的介紹可以看出,僅僅在生物醫學方面,物理感測器就有著多種多樣的應用。感測器的發展方向是多功
能、有圖像的、有智能的感測器。感測器測量作為數據獲得的重要手段,是工業生產乃至家庭生活所必不可少的器
件,而物理感測器又是最普通的感測器家族,靈活運用物理感測器必然能夠創造出更多的產品,更好的效益。

『伍』 物理感測器的應用

下面簡單介紹一下常見的幾種sensor 的原理和作用以及一些簡單的例子。
1、 touch sensor 意是是接觸性sensor,當兩個物體接觸時產生的一種信號,將這個信號收集傳經計算機,可執行下一步的動作。這種sensor 主要用來感應兩個物體的關系。
2、感光sensor ,通過兩個簡單的電路來完成,一個電路有發光二極體或LED等發光元件,另一個電路則接有一個感光元件來感就發光體,當裝有sensor 的兩物體具有對就的關系時,感光元件就會接收到信號,將這個信號傳給計算機,通過計算機來完成其它的動作。這種sensor 主要用來感應是否到達預定的位置,或者用來確定兩物體的相對位置關系。
3、磁感sensor , 通過磁性感應物體,當兩運動部件運動到一定的區域內時,可以通過磁感來感就到物體的存在及位置。
在一些電子產品的機器中,sensor 可說是無處不在,每個sensor 有具體作用也不同,在遇到sensor時,先看看它到底有什麼作用,為什麼要一個sensor, 原理是什麼,然後再分析該如何處理。
物理感測器的應用范圍是非常廣泛的,我們僅僅就生物醫學的角度來看看物理感測器的應用情況,之後不難推測物理感測器在其他的方面也有重要的應用。
比如血壓測量是醫學測量中的最為常規的一種。我們通常的血壓測量都是間接測量,通過體表檢測出來的血流和壓力之間的關系,從而測出脈管里的血壓值。測量血壓所需要的感測器通常都包括一個彈性膜片,它將壓力信號轉變成為膜片的變形,然後再根據膜片的應變或位移轉換成為相應的電信號。在電信號的峰值處我們可以檢測出來收縮壓,在通過反相器和峰值檢測器後,我們可以得到舒張壓,通過積分器就可以得到平均壓。
讓我們再看看呼吸測量技術。呼吸測量是臨床診斷肺功能的重要依據,在外科手術和病人監護中都是必不可少的。比如在使用用於測量呼吸頻率的熱敏電阻式感測器時,把感測器的電阻安裝在一個夾子前端的外側,把夾子夾在鼻翼上,當呼吸氣流從熱敏電阻表面流過時,就可以通過熱敏電阻來測量呼吸的頻率以及熱氣的狀態。
再比如最常見的體表溫度測量過程,雖然看起來很容易,但是卻有著復雜的測量機理。體表溫度是由局部的血流量、下層組織的導熱情況和表皮的散熱情況等多種因素決定的,因此測量皮膚溫度要考慮到多方面的影響。熱電偶式感測器被較多的應用到溫度的測量中,通常有桿狀熱電偶感測器和薄膜熱電偶感測器。由於熱電偶的尺寸非常小,精度比較高的可做到微米的級別,所以能夠比較精確地測量出某一點處的溫度,加上後期的分析統計,能夠得出比較全面的分析結果。這是傳統的水銀溫度計所不能比擬的,也展示了應用新的技術給科學發展帶來的廣闊前景。
從以上的介紹可以看出,僅僅在生物醫學方面,物理感測器就有著多種多樣的應用。感測器的發展方向是多功能、有圖像的、有智能的感測器。感測器測量作為數據獲得的重要手段,是工業生產乃至家庭生活所必不可少的器件,而物理感測器又是最普通的感測器家族,靈活運用物理感測器必然能夠創造出更多的產品,更好的效益。

『陸』 物理感測器的分類

可以用不同的觀點對感測器進行分類:
它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及製作它們的材料和工藝等。根據感測器工作原理,可分為物理感測器和化學感測器二大類:感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的感測器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。有些感測器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學感測器的應用將會有巨大增長。常見感測器的應用領域和工作原理列於下表。 壓力敏和力敏感測器 位置感測器 液面感測器 能耗感測器 速度感測器
加速度感測器 射線輻射感測器 熱敏感測器 24GHz雷達感測器 在外界因素的作用下,所有材料都會作出相應的、具有特徵性的反應。它們中的那些對外界作用最敏感的材料,即那些具有功能特性的材料,被用來製作感測器的敏感元件。從所應用的材料觀點出發可將感測器分成下列幾類:
(1)按照其所用材料的類別分: 金屬聚合物 陶瓷混合物
(2)按材料的物理性質分: 導體絕緣體 半導體磁性材料
(3)按材料的晶體結構分: 單晶 多晶非晶材料
與採用新材料緊密相關的感測器開發工作,可以歸納為下述三個方向:
(1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應,然後使它們能在感測器技術中得到實際使用。
(2)探索新的材料,應用那些已知的現象、效應和反應來改進感測器技術。
(3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應,並在感測器技術中加以具體實施。 現代感測器製造業的進展取決於用於感測器技術的新材料和敏感元件的開發強度。感測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。 感測器的靜態特性是指對靜態的輸入信號,感測器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的關系,即感測器的靜態特性可用一個不含時間變數的代數方程,或以輸入量作橫坐標,把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表徵感測器靜態特性的主要參數有:線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移等。
(1)線性度:指感測器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。
(2)靈敏度:靈敏度是感測器靜態特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
(3)遲滯:感測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象成為遲滯。對於同一大小的輸入信號,感測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。
(4)重復性:重復性是指感測器在輸入量按同一方向作全量程連續多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。
(5)漂移:感測器的漂移是指在輸入量不變的情況下,感測器輸出量隨著時間變化,此現象稱為漂移。產生漂移的原因有兩個方面:一是感測器自身結構參數;二是周圍環境(如溫度、濕度等)。 通常情況下,感測器的實際靜態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,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。 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;或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線,此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

『柒』 高中物理感測器是什麼

感測器是指這樣一類元件:它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等物理量,並能把它們按一定規律轉換為便於傳送和處理的另一個物理量或轉換為電路的通斷。

『捌』 找出化學感測器物理感測器和生物感測器的區別

首先,半導體感測器可以分為物理感測器,化學感測器和生物感測器。物理感測器從感知對象上來看,可以分為光、磁、電、溫度、壓力、濕度等幾類。

『玖』 高中物理感測器問題

電路(甲)是變壓器,當在原線圈中加上220V的交流電壓時,在原線圈中有交流電流通過,從而在鐵心中產生交變磁場。由於鐵心閉合,通過鐵心任一橫截面的磁通量都相同,設為ф,於是每匝線中的磁通變化率均為△ф/△t,這樣測得c,d兩端電壓為110V,可斷定c、d間的線圈匝數為a、b間線圈匝數的一半,若在c、d間加110V交流電壓,則鐵心中的磁通量仍等於ф,每匝線圈中的磁通量變化率仍為△ф/△t,所以在a、b間可測得交流電壓為220V。
電路(乙)是分壓器,當在e、f兩端間加上220V交流電壓,在滑動變阻器R上都有電流通過,現測得g、h間電壓為110V,則此時電阻e、g之間的電壓也為110V,若改在g、h兩點間有電流通過,而e、g兩點沒有電流。因此此時電阻上有e、g兩點間的交流電壓為零,而g、h兩點間的交流電壓為110V,故此在e、f間測得的交流電壓只有110V。

6cm=0.06m
線框面積=0.06*0.06=0.0036m^2
因為感應電動勢=B*S/△t
前3秒感應電動勢=0.006*0.0036/3=7.2*10^(-6)V
後2秒感應電動勢=0.006*0.0036/2=1.08*10^(-5)V
交流電的有效值是利用與直流電有相同的熱效應來定義的:Q=I2Rt. 因此只要算出在一個周期內,兩段時間內的熱量的平均值,再開平就可以了.由圖與題目條件可知,線框的感應電動勢在前3s為7.2×10(-6)V,因為電阻為0.36Ω,感應電流=7.2×10(-6)/0.36=2×10^(-5)A;後2s內的感應電流為=1.08*10^(-5)/0.36=3×10^(-5)A,在一個周期5s內,電流平方的平均值=(I1^2*t1+I2^2*t2)=[2*10^(-5)^2*3+3*10^(-5)*2]=(12+18)^(-10)/5=6*10^(-10),開平方即得電流的有效值等於根號6×10^(-5)A

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