随着新技术革命的到来, 世界已开始进入信息时代。现在,传感技术与信息技术、计算机技术并列成为支撑整个现代信息产业的三大支柱。
计算机是现代生活必不可少的设备,但你或许不了解的是:利用传感器技术能够让机械式鼠标的移动位置显示在计算机屏幕上,从而达到计算机屏幕上的光标与鼠标同步移动的目的。
因此,传感器产品在我们的日常生产、生活中无处不在,比如感应门、感应灯等。传感器是将外界非电量检测信号转化为电信号的器件,在监测和控制领域应用比较广泛。
传感器的特性:
研究传感器的特性可以用来衡量传感器性能的优劣。传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系。
我们把传感器的特性进行区分:静态特性和动态特性。
静态特性是指输入不随时间而变化的特性,表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入、输出的关系。
动态特性是指输入随时间而变化的特性,它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。
一般来说,传感器的输入和输出关系可用微分方程来描述。理论上, 将微分方程中的一阶及以上的微分项取为零时, 即可得到静态特性。可见传感器的静态特性是其动态特性的一个特例。
除了描述输入量与输出量之间的关系特性外,传感器还有与使用条件、使用环境、使用
要求等相关的特性。
传感器的组成:
那么什么是传感器呢?传感器又是怎么组成的呢?
广义地来说, 传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。传感器是传感器系统的一个重要组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。传感器是信息采集系统的首要部件,是实现现代化测量和自动控制(包括遥感、遥测、遥控)的主要环节,是信息的源头,又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。
高派( Gopel ) 等人的说法是:“ 传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“ 传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。
传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路组成。
l 敏感元件是直接感受被测量, 并输出与被测量成一定关系的某一电量的元件。
l 转换元件是把敏感元件的输入转换成电路参数量。
l 转换电路是将电路参数量经放大、线性处理后输送给执行电路。
其涉及领域:
1.目前传感器涉及的领域有:
现代大工业生产、基础学科研究、宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保护、资源调查、医学诊断、智能建筑、汽车、家用电器、生物工程、商检质检、公共安全、甚至是文物保护等。
2.传感器在部分领域的具体作用如下:
现代大工业生产: 质量监控,自动检测;控制过程的四大参量, 即流量、压力、温度、液位等控制。
基础学科研究: 超高温、超高压、超低温、超高真空、超强磁场等非常规状态的基础科学检测。
航空航天宇宙飞船: 飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动测量。
智能建筑: 智能建筑包括三大基本要素(简称3A) , 即楼宇自动化系统(Building Automating System, BAS) ; 通信自动化系统( Communication Automating System, CAS) 和办公自动化系统(Office Automating System, OAS ) 。
现代家用电器:电视机、空调、风扇使用红外遥控器;傻瓜照相机、数码相机中的自动曝光装置;电饭煲、电冰箱使用的温度传感器;抽油烟机上的气敏传感器;全自动洗衣机中水位、浊度传感器。