Что такое датчик?
Датчик - это устройство обнаружения, которое воспринимает измеренную информацию и преобразует измеренную информацию в электрические сигналы или другие необходимые формы вывода информации в соответствии с определенными законами для удовлетворения требований передачи, обработки, хранения, отображения, записи и управления информацией.
Датчики имеют характеристики миниатюризации, оцифровки, интеллекта, многофункциональности, систематизации и сетевого взаимодействия. Это первое звено в достижении автоматического обнаружения и автоматического управления. Присутствие и развитие датчиков позволяет объектам ощущать осязание, вкус и обоняние и медленно превращать их в живые. В соответствии с его основной сенсорной функцией, как правило, делится на десять категорий: тепловые элементы, светочувствительные элементы, газовые элементы, силовые элементы, магнитные элементы, влажные элементы, звуковые элементы, излучающие элементы, цветные элементы и вкусовые элементы.
Основные характеристики датчиков:
Датчики характеризуются миниатюризацией, оцифровкой, интеллектуализацией, многофункциональностью, систематизацией и сетевым взаимодействием. Это не только способствует трансформации и модернизации традиционных отраслей, но и может создать новые отрасли, которые станут новой точкой экономического роста в XXI веке. Миниатюризация основана на технологии микроэлектромеханических систем (MEMS). Он успешно применяется в кремниевых устройствах для изготовления кремниевых датчиков давления.
Основные категории датчиков:
По цели
Датчик давления и силы, датчик положения, датчик уровня жидкости, датчик потребления энергии, датчик скорости, датчик ускорения, датчик излучения, тепловой датчик.
В соответствии с принципом
Вибрационные датчики, датчики влажности, магнитные датчики, газовые датчики, вакуумные датчики, биологические датчики и так далее.
Нажмите выходной сигнал.
Моделирующий датчик: преобразует измеренную неэлектрическую величину в аналоговый электрический сигнал.
Цифровой датчик: преобразует измеряемую неэлектрическую величину в цифровой выходной сигнал (включая прямое и косвенное преобразование).
Фальшивый цифровой датчик: преобразует измерительный сигнал в выход частотного или короткопериодического сигнала (включая прямое или косвенное преобразование).
Переключатель датчика: когда измерительный сигнал достигает определенного порога, датчик соответственно выводит установленный сигнал низкого или высокого уровня.
В соответствии с технологией их изготовления
Интегрированные датчики изготовлены по стандартной технологии для производства полупроводниковых интегральных схем на основе кремния. Как правило, некоторые схемы, используемые для предварительной обработки измерительных сигналов, также интегрируются в один и тот же чип.
тонкопленочный датчик образуется путем осаждения пленки соответствующего чувствительного материала на диэлектрической подложке (подложке). При использовании гибридного процесса некоторые схемы также могут быть изготовлены на этой базовой плате.
Датчики толстой пленки изготавливаются путем нанесения пасты на керамическую основу, обычно изготовленную из Al2O3, с соответствующим материалом, а затем термообработки для образования толстой пленки.
Керамические датчики производятся с помощью стандартных керамических процессов или некоторых вариационных процессов (растворов, гелей и т.д.).
После надлежащей подготовительной работы образующиеся элементы спекают при высоких температурах. Толстые мембраны и керамические датчики имеют много общих характеристик. В некоторых отношениях толстопленочный процесс можно рассматривать как вариант керамического процесса. Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки. Использование керамических и толстопленочных датчиков оправдано низкими затратами на НИОКР и производство и высокой стабильностью параметров датчиков.
В зависимости от цели измерения
Физические датчики изготавливаются с использованием свойств, которые существенно изменяют некоторые физические свойства измеренного материала.
Химические датчики, изготовленные из чувствительных элементов, могут преобразовывать химические количества, такие как состав и концентрация химических веществ, в электрические. Биологические датчики состоят из характеристик различных организмов или биологических веществ и используются для обнаружения и идентификации химического состава в организме.
В соответствии со своим составом
Основной датчик: это самое основное устройство для преобразования.
Комбинированный датчик: это датчик, состоящий из разных отдельных преобразователей.
Применяемые датчики: датчики, состоящие из таких механизмов, как базовые или комбинированные датчики.
По форме действий
В зависимости от формы действия его можно разделить на активные и пассивные датчики.
Активные датчики имеют тип действия и тип реакции. Датчик может посылать определенные сигналы обнаружения на измеренный объект, обнаруживать изменения в обнаруженном сигнале в измеренном объекте или формировать сигнал, создавая определенный эффект на измеренном объекте. Режим изменения сигнала обнаружения называется типом действия, а ответ, который обнаруживает формирование сигнала, называется типом реакции. Примерами таких эффектов являются радиолокационные и радиочастотные дальномеры, а также фотоакустические анализаторы и лазерные анализаторы.
Пассивные датчики принимают только сигналы, генерируемые самим объектом, такие как термометры инфракрасного излучения, инфракрасные камеры и т.д.
