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什么是接近傳感器?
接近傳感器,是指代替限位開關(guān)等接觸式檢測方式,以無需接觸檢測對象進(jìn)行檢測為目的的傳感器的總稱。其能將檢測對象的移動信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號。
在轉(zhuǎn)換為電氣信號的檢測方式中,包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測對象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方式、利石和引導(dǎo)開關(guān)的方式。 由感應(yīng)型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構(gòu)成。
接近傳感器是利用振動器發(fā)生的一個交變磁場,當(dāng)金屬目標(biāo)接近這磁場并達(dá)到感應(yīng)距離時,在金屬目標(biāo)內(nèi)發(fā)生渦流,因此導(dǎo)致振動衰減,以至接近傳感器的振動器停振。接近傳感器的振動器振動及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號,觸發(fā)驅(qū)動控制器件,因此達(dá)到接近傳感器的非接觸式之檢測的目的。這就是接近傳感器的運作原理。本文提出了一種基于新型電磁式地下位移傳感器組和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的地下位移自動測量及遠(yuǎn)程監(jiān)控方法,設(shè)計了水平型(Ⅰ型)和水平-垂直復(fù)合型(Ⅱ型)兩款電磁式地下位移傳感器。
接近傳感器廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計數(shù)、定位控制和自動保護(hù)環(huán)節(jié)。接近傳感器具有使用壽命長、工作可靠、重復(fù)定位精度高、無機(jī)械磨損、無火花、無噪音、抗振能力強(qiáng)等特點。對霍爾轉(zhuǎn)速傳感器磁路的設(shè)計進(jìn)行了研究,確定了適合于摩托車具體應(yīng)用環(huán)境的信號發(fā)生方案,選擇了合適的霍爾芯片,通過對磁性材料的分析比較確定了性價比高的材料。目前,接近傳感器的應(yīng)用范圍日益廣泛,其自身的發(fā)展和創(chuàng)新的速度也是極其迅速。
藍(lán)寶石壓力傳感器
采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,具有的計量特性。
表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成:鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質(zhì)外延性應(yīng)變靈敏電橋電路的藍(lán)寶石薄片,被焊接在鈦合金測量膜片上。被測壓力傳送到接收膜片上(接收膜片與測量膜片之間用拉桿堅固的連接在一起)。只有當(dāng)測量必要時才給傳感器供電--通過該方法您也可實現(xiàn)低功耗運行,但這會使該電路復(fù)雜得多。在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,該形變被硅-藍(lán)寶石敏感元件感知后,其電橋輸出會發(fā)生變化,變化的幅度與被測壓力成正比。
傳感器的電路能夠保證應(yīng)變電橋電路的供電,并將應(yīng)變電橋的失衡信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號輸出(0-5,4-20mA或0-5V)。在絕壓壓力傳感器和變送器中,藍(lán)寶石薄片,與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起,起到了彈性元件的作用,將被測壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變,從而達(dá)到壓力測量的目的。表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成:鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片。
藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成,不會發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象;藍(lán)寶石比硅要堅固,硬度更高,不怕形變;藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性( 1000 OC 以內(nèi)),因此,利用硅 - 藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;僅僅幾毫安的電流,這種自加熱效應(yīng)就會產(chǎn)生溫度誤差(這些誤差是可糾正的,但需要進(jìn)一步的斟酌考量)。藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng);另外,硅 - 藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,無 p-n 漂移,因此,從根本上簡化了制造工藝,提高了重復(fù)性,確保了高成品率。
用硅 - 藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器,可在惡劣的工作條件下正常工作,并且可靠性、精度好、溫度誤差、性價比高。
生物傳感器
生物傳感器是利用生物或生物物質(zhì)做成的、用以檢測與識別生物體內(nèi)的化學(xué)成分的傳感器。生物或生物物質(zhì)是指酶、微生物、等,被側(cè)物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)人生物敏感膜,發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)(物理、化學(xué)反應(yīng)),通過變換器將其轉(zhuǎn)換成可定量、可傳輸、處理的電信號.按照所用生物活性物質(zhì)的不同,生物傳感器包括酶傳感器、微生物傳感器、傳感器、生物組織傳感器等。目前,接近傳感器的應(yīng)用范圍日益廣泛,其自身的發(fā)展和創(chuàng)新的速度也是極其迅速。
酶傳感器具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點,目前已實用化的商品達(dá)200種以上,但由于酶的提煉工序復(fù)雜,因而造價高,也不太穩(wěn)定。微生物傳感器與酶傳感器相比,價格便宜,性能穩(wěn)定,它的缺點是響應(yīng)時間較長(數(shù)分鐘),選擇性差,目前微生物傳感器已成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和醫(yī)學(xué)中,如測定水污染程度、診斷和搪尿病等。傳感器的基本原理是反應(yīng),目前已研制成功的傳感器達(dá)兒十種以上。生物組織傳感器制作簡便,工作壽命長,在許多情況下可取代酶傳感器,但在實用化中還存在選擇性差、動植物材料不易保存等問題。本課題是上海汽車工業(yè)科技發(fā)展會支持項目“相位傳感器的研究開發(fā)”的一部分,著重探討在研究開發(fā)霍爾相位傳感器組件過程中出現(xiàn)的理論性關(guān)鍵技術(shù)。目前生物傳感器的開發(fā)與應(yīng)用正向著多功能化、集成化的方向發(fā)展。半導(dǎo)體生物傳感器是將半導(dǎo)體技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,為生物傳感器的多功能化、小型化、微型化提供了重要的途徑。