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詳解氣體傳感器的發展、技術特點以及原理應用

日期:2020-10-13 14:24
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摘要: 氣體傳感器在我們生活中的應用范圍很廣,種類也繁多,大到一輛汽車,小到一個智能手環,它們之中所含的傳感器,無不是人類智慧的結晶的體現。 邏輯元件、記憶元件與感測元件就已經并列是電子系統的三大元件。從壓力測量到機械測量,到電氣測量的發展經歷很多的變革,在到如今的傳感器時代,那是一個電子元件的歷史蛻變。 隨著云端概念普及,逐漸不被重視的同時,傳感器元件卻以黑馬之姿,打出一片屬于自己的天下。 傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成...

氣體在我們生活中的應用范圍很廣,種類也繁多,大到一輛汽車,小到一個智能手環,它們之中所含的傳感器,無不是人類智慧的結晶的體現。

邏輯元件、記憶元件與感測元件就已經并列是電子系統的三大元件。從壓力測量到機械測量,到電氣測量的發展經歷很多的變革,在到如今的傳感器時代,那是一個電子元件的歷史蛻變。 隨著云端概念普及,逐漸不被重視的同時,傳感器元件卻以黑馬之姿,打出一片屬于自己的天下。


傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規定的被測量件并按照一定的規律(數學函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成”。

中國物聯網校企聯盟認為,氣體的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。”傳感器在新韋式大詞典中定義為:“從一個系統接受功率,通常以另一種形式將功率送到系統中的器件”。

人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。

新技術的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。

在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態或佳狀態,并使產品達到好的質量。因此可以說,沒有眾多的優良的傳感器,現代化生產也就失去了基礎。

傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不夸張地說,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。

由此可見,傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來,傳感器技術將會出現一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。

傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成,如下圖所示。


敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關系的物理量信號;轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號;變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調制;轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。

氣體的技術特點:

中國傳感器產業正處于由傳統型向新型傳感器發展的關鍵階段,它體現了新型傳感器向微型化、多功能化、數字化、智能化、系統化和網絡化發展的總趨勢。傳感器技術歷經了多年的發展,其技術的發展大體可分三代:

是結構型傳感器,它利用結構參量變化來感受和轉化信號。

是上70年代發展起來的固體型傳感器,這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成,是利用材料某些特性制成。如:利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應,分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。

第三代傳感器是以后剛剛發展起來的智能型傳感器,是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物,使傳感器具有一定的人工智能。