浅论光电式传感器.pdf

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浅论光电式传感器!!!!!i!!!杨瘟峰6;;星サ勘び￡壁116呼伦贝尔学院学报(内蒙古021008)摘关键词:信号:光电式传感嚣;工作原理N641Al0094601(2003)06010303一、传感器简介我国国家标准中说,传感器鷖疭的定义是:“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。”我们的定义是:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。这一定义包含了以下几方面的意思:①传感器是测量装置,能完成检测任务;②它的输出量是某一被测量,可能是物理量,也可能是化学量、生物量等;③、转换、处理、显示等等,这种量可以是气、光、电量,但主要是电量;④输出输人有对应关系,且应有一定的精确程度。传感器感受一种量并把它转换成另一种量,这种转换也可以看成足能量的转换,因此在某些领域如生物医学工程等中,也称为换能器。传感器主要用于测量和控制系统,它的性能好坏直接影响系统的性能。,而后把它转换成电信号,供显示仪表指示或用以控制执行机构。如果传感器不能灵敏地感受被测量,或者不能把感受到的被测量精确地转换成电信号,其他仪表和装置的精确度再高也无意义。电子计算机应用于测量系统和控制系统时,也必须由传感器提供准确可靠的信息,如果传感器的水平与电子计算机的水平不相适应,电子计算机便不能发挥应有的作用和效益。因此,传感器是测量、控制系统中的一种关键装置。传感器的种类很多,分类的方法也不同,常用的分类法有两种:一种是按照传感器的用途区分,如位移传感器、力传感器、荷重传感器、速度传感器、振动传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器和密度传感器等;另一种分类法是按传感器的工作原理区分,如电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、电涡流式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、磁弹性式传感器、振频式传感器和电化学式传感器等。有时也常把原理和用途结合起来命名,如电感式位移传感器和电容式压力传感器等:在传统的传感器中,以把被测量量转换为电路参数变化和利用磁电效应的传感器为多,如电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器和磁电式传感器等。后来直接利用各种物理效应、化学反应的传感器逐渐增加,如压电式传感器、霍尔传感器、磁弹性传感器和电化学传感器等。随着半导体技术的发展,又出现了新型的半导体传感器,如采用扩散硅半导体的压阻式传感器和利用电荷耦合器件的光电式传感器。随着科学技术的发展,一方面需要在不同环境下测量不同的物理量、化学量和生物量的各类传感器;另一方面新材料、新元件和新工艺的不断出现,也为研制新型传感器提供了新的基础,因此新型的传感器不断地出现。未来传感器发展将主要表现在利用半导体材料和大规模集成电路工艺,将测量电路和敏感元件结合成一体,以提高传感器的灵敏度、精确度和可靠性,实现小型化、智能化。采用新型材料,如高分子有机材料、液晶、生物功能材料和超导材料等,以改善原有传感器的某些性能:例如,聚偏氟乙烯薄膜经拉伸、极化后,可用来作为力传感器和温度传感器要:本文就光电式侍感器的工作原理、应用范围、发展前景等方面进行了较全面的分析和论述。收稿日期:——作者简介:扬宝峰,,