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(huán),它們之中所含的傳感器,無不是人類智慧的結晶的體現(xiàn)。
邏輯元件、記憶元件與感測元件就已經(jīng)并列是電子系統(tǒng)的三大元件。從壓力測量到機械測量,到電氣測量的發(fā)展經(jīng)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(guī)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(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學函數(shù)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(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認為,氣體傳感器的存在和發(fā)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(tǒng)接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件”。
人們?yōu)榱藦耐饨绔@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(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)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(chǎn)領域中信息的主要途徑與手段。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現(xiàn)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(fā)展經(jīng)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(fā)展。相信不久的將來,傳感器技術將會出現(xiàn)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(diào)制;轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。
氣體傳感器的技術特點:
中國傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關鍵階段,它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡化發(fā)展的總趨勢。傳感器技術歷經(jīng)了多年的發(fā)展,其技術的發(fā)展大體可分三代:
第一代是結構型傳感器,它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
第二代是上70年代發(fā)展起來的固體型傳感器,這種傳感器由半導體、電介質(zhì)、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(fā)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(chǎn)物,使傳感器具有一定的人工智能。
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