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IFM易福門(mén)傳感器*

    德國(guó) IFM傳感器工作原理的分類(lèi)物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
    化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
    有些傳感器既不能劃分到物理類(lèi)，也不能劃分為化學(xué)類(lèi)。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運(yùn)作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問(wèn)題較多，例如可靠性問(wèn)題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價(jià)格問(wèn)題等，解決了這類(lèi)難題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會(huì)有巨大增長(zhǎng)。
常見(jiàn)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于下表。

 易福門(mén)傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度。傳感器開(kāi)發(fā)的基本趨勢(shì)是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)的、能夠轉(zhuǎn)換能量形式的材料。
  按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：
  集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器
  集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測(cè)信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。
  薄膜傳感器則是通過(guò)沉積在介質(zhì)襯底（基板）上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí)，同樣可將部分電路制造在此基板上。
  厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進(jìn)行熱處理，使厚膜成形。
  陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝（溶膠-凝膠等）生產(chǎn)。
  完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
  每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足。由于研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。

易福門(mén)傳感器靜態(tài)特性
  傳感器的靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線來(lái)描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。
  （1）線性度：指?jìng)鞲衅鬏敵隽颗c輸入量之間的實(shí)際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。
  （2）靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
  （3）遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對(duì)于同一大小的輸入信號(hào)，傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等，這個(gè)差值稱(chēng)為遲滯差值。
  （4）重復(fù)性：重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不*的程度。
  （5）漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時(shí)間變化，次現(xiàn)象稱(chēng)為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個(gè)方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周?chē)h(huán)境（如溫度、濕度等）。

IFM傳感器動(dòng)態(tài)特性
  所謂動(dòng)態(tài)特性，是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。

傳感器的線性度
  通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。
  擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱(chēng)為zui小二乘法擬合直線。

傳感器的靈敏度
  靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。
  它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。
  靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。
  當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。
  提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

傳感器的分辨力
  分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的zui小變化的能力。也就是說(shuō)，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。
  通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的zui大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱(chēng)為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。

IFM易福門(mén)傳感器*

IF5580   IF5597   IF-562   IF5646   IF5647   IF5653   IF5712   IF5720   IF5750   IF5759

 IF5761   IF5762   IF5765   IF5775   IF5793   IF5811   IF5844   IF5861   IF5865   IF5898

 IF48-8   IF48-8   IF48-8   IF48-8.0   IF48-8.0   IF48-8.0   IF48-80   IF48-80   IF48-80

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 IF5.5V-W   IF5.5V-W    IF5.5V-W   IF50, IF50    IF50   IF500    IF500   IF500   IF-500

 IF-500   IF-500   IF5003   IF5003   IF5003   IF500301B   IF500301B   IF500301B   IF5003-01B

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 IF5117013   IF5117013   IF5117013   IF511-7013   IF511-7013   IF511-7013   IF51N   IF51N

 IF-5138C-10-510   IF-5138C-10-510   IF-5138C-10-510   IF51N   IF520   IF520   IF520

 IF521   IF521  IF521   IF5219  IF5219   IF5219   IF522  IF522   IF522  IF523  IF523   IF523

 IF5-25OVP   IF5-25OVP   IF5-25OVP   IF5-25-OVP   IF5-25-OVP   IF5-25-OVP   IF5297   IF5297

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 IF5402   IF5407   IF5407   IF5407   IF540N   IF540N   IF540N   IF541   IF541   IF541

 IF543   IF543   IF543   IF-543   IF-543   IF-543   IF-545   IF-545   IF-545   IF5496

 IF5496   IF5496   IF5505   IF5505   IF5505   IF55113   IF55113   IF55113   IF-5515C

 IF-5515C   IF-5515C   IF5538   IF5538   IF5538   IF5539   IF5539   IF5539   IF5565

 IF5565   IF5565   IF55-6V2   IF55-6V2   IF55-6V2   IF5579   IF5579   IF5579   IF5580

 IF5580   IF5580   IF5597   IF5597   IF5597   IF-562   IF-562   IF-562   IF5646   IF5712

 IF5646   IF5646   IF5647   IF5647   IF5647   IF5653   IF5653   IF5653   IF5712   IF5712

 IF5720   IF5720   IF5720   IF5750   IF5750   IF5750   IF5759   IF5759   IF5759   O1D100

 IF5761   IF5761   IF5761  IF5762   IF5762   IF5762   IF5765   IF5765   IF5765   O2D100

 IF5775   IF5775   IF5775   IF5793   IF5793   IF5793   IF5811   IF5811   IF5811   O2D101

 IF5844   IF5844   IF5844   IF5861   IF5861   IF5861   IF5865   IF5865   IF5865   O2D102

 IF5898   IF5898   IF5898   OA0126   OA0127   OA0201   OA5101   OA5102   OA5103  OA5104

 OA5105   OA5106    OA5107    OA5108    OA5109    OA5110    OA5113    OA5114    OA5116

 OA5118    OA5120    OA5123   OA5124   OA5126   OA5127   OA5125   OA5128   OA5129   OA5130

 OA5131   OA5133   OA5132   OA5201   OA5202   OA5204   OA5203   OA5205   OA5206   OA5209

 OA5210   OB5011   OB5013   OB5012  OB5014   OB5016   OB5015   OB5018   OB5019   OB5020

 OB5021   OB5022   OB5023   OB5024   OB5025   OB5026   OB5027   OB5028   OB5029   OB5031
 

 1.按照其用途，傳感器可分類(lèi)為：
  壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器
  液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器
  速度傳感器 加速度傳感器 
  射線輻射傳感器 熱敏傳感器
  2.按照其原理，傳感器可分類(lèi)為：
  振動(dòng)傳感器 濕敏傳感器
  磁敏傳感器 氣敏傳感器
  真空度傳感器 生物傳感器等。
  以其輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為：
  模擬傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。
  數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。
  膺數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。
  開(kāi)關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
  
  在外界因素的作用下，所有材料都會(huì)作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對(duì)外界作用zui敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來(lái)制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將德國(guó) IFM傳感器分成下列幾類(lèi)：
  （1）按照其所用材料的類(lèi)別分
  金屬 聚合物 陶瓷 混合物
  （2）按材料的物理性質(zhì)分  導(dǎo)體 絕緣體 半導(dǎo)體 磁性材料
  （3）按材料的晶體結(jié)構(gòu)分
  單晶 多晶 非晶材料
  與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開(kāi)發(fā)工作，可以歸納為下述三個(gè)方向：
  （1）在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實(shí)際使用。
  （2）探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來(lái)改進(jìn)傳感器技術(shù)。
  （3）在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)，并在傳感器技術(shù)中加以具體實(shí)施。