高壓數(shù)字電橋檢測(cè)傳感器

傳感器的組成

不斷提高儀器的性能可靠性擴(kuò)大應(yīng)用范圍隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)儀器儀表的性能要求也相應(yīng)地提高如提高其分辨率測(cè)量精度提高系統(tǒng)的線性度增大測(cè)量范圍等使其技術(shù)性能指標(biāo)不斷提高應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大

隨著微電子技術(shù)通信技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)也提出了越來(lái)越高的要求并進(jìn)一步推動(dòng)了自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展其發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面

傳感器多功能化是指一器多能即用一個(gè)傳感器可以檢測(cè)兩個(gè)或兩個(gè)以上的參數(shù)多功能化不僅可以降低生產(chǎn)成本減小體積而且可以有效地提高傳感器的穩(wěn)定性可靠性等性能指標(biāo)

在開(kāi)發(fā)新型傳感器時(shí)離不開(kāi)新工藝的采用如把集成電路制造工藝技術(shù)應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)中微型傳感器的制造

傳感器的定義

開(kāi)發(fā)新型傳感器開(kāi)發(fā)新型傳感器主要包括：利用新的物理效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)和生物功能研發(fā)新型傳感器采用新技術(shù)新工藝傳感器空白開(kāi)發(fā)微型傳感器仿照生物的感覺(jué)功能研究仿生傳感器等

傳感器是一種以一定精確度把被測(cè)量主要是非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定關(guān)系便于應(yīng)用的某種物理量主要是電量的測(cè)量裝置這一定義包含了以下幾方面的含義：傳感器是測(cè)量裝置能完成檢測(cè)任務(wù)；②它的輸入量是某一被測(cè)量如物理量化學(xué)量生物量等；它的輸出是某種物理量這種量要便于傳輸轉(zhuǎn)換處理顯示等這種量可以是氣光電量但主要是電量；④輸出與輸入間有對(duì)應(yīng)關(guān)系且有一定的精確度

在有些學(xué)科領(lǐng)域傳感器又稱(chēng)為敏感元件檢測(cè)器轉(zhuǎn)換器發(fā)訊器等這些不同提法反映了在不同的技術(shù)領(lǐng)域中只是根據(jù)器件的用途對(duì)同一類(lèi)型的器件使用著不同的術(shù)語(yǔ)而已它們的內(nèi)含是相同或相似的

傳感器概述

輸出單元可以是指示儀記錄儀累加器報(bào)警器數(shù)據(jù)處理電路等若輸出單元是顯示器或記錄器則該測(cè)試系統(tǒng)為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)；若輸出單元是計(jì)數(shù)器或累加器則該測(cè)試系統(tǒng)為自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)；若輸出單元是報(bào)警器則該測(cè)試系統(tǒng)為自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)或自動(dòng)診斷系統(tǒng)；若輸出單元是數(shù)據(jù)處理電路則該測(cè)試系統(tǒng)為部分?jǐn)?shù)據(jù)分析系統(tǒng)或部分自動(dòng)管理系統(tǒng)或部分自動(dòng)控制系統(tǒng)

敏感元件它是直接感受被測(cè)量并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件

開(kāi)發(fā)傳感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工藝新型敏感元件材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是非電量電測(cè)技術(shù)的一項(xiàng)重要任務(wù)其發(fā)展趨勢(shì)為：從單晶體到多晶體非晶體從單一型材料到復(fù)合型材料原子分子型材料的人工合成其中半導(dǎo)體敏感材料在傳感器技術(shù)中具有較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)陶瓷敏感材料具有較大的技術(shù)潛力磁性材料向非晶體化薄膜化方向發(fā)展智能材料的探索在不斷地深入智能材料指具備對(duì)環(huán)境的判斷和自適應(yīng)功能自診斷功能自修復(fù)功能和自增強(qiáng)功能的材料如形狀記憶合金形狀記憶陶瓷等

轉(zhuǎn)換電路將上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路便可轉(zhuǎn)換成電量輸出

傳感器一般由敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路部分組成組成框圖如圖所示

轉(zhuǎn)換元件敏感元件的輸出就是它的輸入它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)

實(shí)際上有些傳感器很簡(jiǎn)單有些則較為復(fù)雜大多數(shù)是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)的傳感器由一個(gè)敏感元件兼轉(zhuǎn)換元件組成沒(méi)有轉(zhuǎn)換電路如壓電式加速度傳感器有些傳感器轉(zhuǎn)換元件不止一個(gè)需要經(jīng)過(guò)若干次轉(zhuǎn)換

微電子技術(shù)微型計(jì)算機(jī)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與儀器儀表和傳感器的結(jié)合構(gòu)成新一代智能化測(cè)試系統(tǒng)使測(cè)量精度自動(dòng)化水平進(jìn)一步提高

自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

成面型傳感器如CCD另一層含義是功能一體化即將傳感器與放大運(yùn)算及誤差補(bǔ)償信號(hào)輸出等環(huán)節(jié)一體化組裝成一個(gè)器件如容柵傳感器動(dòng)?xùn)艛?shù)顯單元

傳感器的智能化就是把傳感器與微處理器相結(jié)合使之不僅具有檢測(cè)功能還具有信息處理邏輯判斷自動(dòng)診斷等功能

檢測(cè)電路的作用是把傳感器輸出的變量換成電壓或電流信號(hào)使之能在輸出單元的指示儀上指示或記錄儀上記錄；或者能夠作為控制系統(tǒng)的檢測(cè)或反饋號(hào)檢測(cè)電路的種類(lèi)通常由傳感器類(lèi)型而定如電阻式傳感器需用一個(gè)電橋電路把電阻值變換成電流或電壓輸出由于電橋輸出信號(hào)一般比較微弱常常要將電橋輸出信號(hào)加以放大所以在測(cè)量電路中一般還有放大器