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传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。按被测量对象分类内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。
光电导效应。当入射光子射入到半导体表面时,半导体吸收入射的光子产生电子空穴对,使其自身电导率发生变化的现象(光敏电阻、光电二管、光电三管)。光生伏特效应。光照射引起PN结两端产生电动势(光电池)。红限频率:产生光电效应所需照射光的频率叫做红限频率(又称截止频率)。逸出功:电子克服原子核的束缚,从材料表面逸出所需的小能量,称为逸出功。爱因斯坦光电效应方程:光子能量=移出一个电子所需的能量(逸出功)+被发射的电子的动能。其数学表达式为:Ek=hν-Wo(其中,Ek 表示逸出的光电子所具有的动能,普朗克常量h=6.626×10ˉ34 J·s,ν 表示入射光的频率,Wo表示逸出功 )。
化学类即传感作用过程是化学过程,即传感作用过程导致气体化学性质发生变化,如半导体、催化、电化学等属于化学类气体传感器。生物类即传感作用过程是生物过程,即传感作用过程通过生物活动导致气体化学性质发生变化,该类传感器在普通工业、家庭中不太常用。用于检测易燃易爆气体的传感器,如氢气、一氧化碳、瓦斯、汽油挥发气等。用于检测有毒气体的传感器,如氯气、硫化氢、砷烷等。用于检测工业过程气体的传感器,如炼钢炉中的氧气、热处理炉中的二氧化碳。