高壓數(shù)字電橋檢測傳感器

傳感器的組成

不斷提高儀器的性能可靠性擴大應用范圍隨著科學技術的發(fā)展對儀器儀表的性能要求也相應地提高如提高其分辨率測量精度提高系統(tǒng)的線性度增大測量范圍等使其技術性能指標不斷提高應用領域不斷擴大

隨著微電子技術通信技術計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展對自動檢測技術也提出了越來越高的要求并進一步推動了自動檢測技術的發(fā)展其發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面

傳感器多功能化是指一器多能即用一個傳感器可以檢測兩個或兩個以上的參數(shù)多功能化不僅可以降低生產(chǎn)成本減小體積而且可以有效地提高傳感器的穩(wěn)定性可靠性等性能指標

在開發(fā)新型傳感器時離不開新工藝的采用如把集成電路制造工藝技術應用于微機電系統(tǒng)中微型傳感器的制造

傳感器的定義

開發(fā)新型傳感器開發(fā)新型傳感器主要包括：利用新的物理效應化學反應和生物功能研發(fā)新型傳感器采用新技術新工藝傳感器空白開發(fā)微型傳感器仿照生物的感覺功能研究仿生傳感器等

傳感器是一種以一定精確度把被測量主要是非電量轉換為與之有確定關系便于應用的某種物理量主要是電量的測量裝置這一定義包含了以下幾方面的含義：傳感器是測量裝置能完成檢測任務；②它的輸入量是某一被測量如物理量化學量生物量等；它的輸出是某種物理量這種量要便于傳輸轉換處理顯示等這種量可以是氣光電量但主要是電量；④輸出與輸入間有對應關系且有一定的精確度

在有些學科領域傳感器又稱為敏感元件檢測器轉換器發(fā)訊器等這些不同提法反映了在不同的技術領域中只是根據(jù)器件的用途對同一類型的器件使用著不同的術語而已它們的內含是相同或相似的

傳感器概述

輸出單元可以是指示儀記錄儀累加器報警器數(shù)據(jù)處理電路等若輸出單元是顯示器或記錄器則該測試系統(tǒng)為自動檢測系統(tǒng)；若輸出單元是計數(shù)器或累加器則該測試系統(tǒng)為自動計量系統(tǒng)；若輸出單元是報警器則該測試系統(tǒng)為自動保護系統(tǒng)或自動診斷系統(tǒng)；若輸出單元是數(shù)據(jù)處理電路則該測試系統(tǒng)為部分數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)或部分自動管理系統(tǒng)或部分自動控制系統(tǒng)

敏感元件它是直接感受被測量并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件

開發(fā)傳感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工藝新型敏感元件材料的開發(fā)和應用是非電量電測技術的一項重要任務其發(fā)展趨勢為：從單晶體到多晶體非晶體從單一型材料到復合型材料原子分子型材料的人工合成其中半導體敏感材料在傳感器技術中具有較大的技術優(yōu)勢陶瓷敏感材料具有較大的技術潛力磁性材料向非晶體化薄膜化方向發(fā)展智能材料的探索在不斷地深入智能材料指具備對環(huán)境的判斷和自適應功能自診斷功能自修復功能和自增強功能的材料如形狀記憶合金形狀記憶陶瓷等

轉換電路將上述電路參數(shù)接入轉換電路便可轉換成電量輸出

傳感器一般由敏感元件轉換元件轉換電路部分組成組成框圖如圖所示

轉換元件敏感元件的輸出就是它的輸入它把輸入轉換成電路參數(shù)

實際上有些傳感器很簡單有些則較為復雜大多數(shù)是開環(huán)系統(tǒng)也有些是帶反饋的閉環(huán)系統(tǒng)的傳感器由一個敏感元件兼轉換元件組成沒有轉換電路如壓電式加速度傳感器有些傳感器轉換元件不止一個需要經(jīng)過若干次轉換

微電子技術微型計算機技術現(xiàn)場總線技術與儀器儀表和傳感器的結合構成新一代智能化測試系統(tǒng)使測量精度自動化水平進一步提高

自動檢測技術的發(fā)展趨勢

成面型傳感器如CCD另一層含義是功能一體化即將傳感器與放大運算及誤差補償信號輸出等環(huán)節(jié)一體化組裝成一個器件如容柵傳感器動柵數(shù)顯單元

傳感器的智能化就是把傳感器與微處理器相結合使之不僅具有檢測功能還具有信息處理邏輯判斷自動診斷等功能

檢測電路的作用是把傳感器輸出的變量換成電壓或電流信號使之能在輸出單元的指示儀上指示或記錄儀上記錄；或者能夠作為控制系統(tǒng)的檢測或反饋號檢測電路的種類通常由傳感器類型而定如電阻式傳感器需用一個電橋電路把電阻值變換成電流或電壓輸出由于電橋輸出信號一般比較微弱常常要將電橋輸出信號加以放大所以在測量電路中一般還有放大器