固态传感器有哪些：固体图像传感器

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固体图像传感器
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固体图像传感器 image solid transducer 采用固体图像敏感器件将二维图像变换为电信号的光电式传感器。固体图像敏感器件是高度集成化(即固体化)的半导体光敏元阵列。70年代以来,随着硅半导体工艺和集成电路技术的发展，已能在大尺寸的硅衬底上制成特性均匀的半导体结、并能达到很高的集成度。这就为制造固体图像敏感器件创造了条件，使固体图像传感器迅速发展起来。与传统的摄像管（电真空器件）相比，固体图像传感器具有尺寸小、价廉、工作电压低、寿命长、性能稳定和图像边缘无畴变等优点。
中文名
固体图像传感器
外文名
image solid transducer
性    质
光电式传感器
属    性
半导体光敏元阵列
目录
1
组成
?
电荷耦合器件
?
光电二极管阵列
?
电荷耦合光电二极管
?
电荷注入器件
2
应用
固体图像传感器组成
编辑
语音
固体图像传感器由物镜、固体图像敏感器件、驱动电路和信息处理电路组成。物镜使图像在敏感器件的光敏区清晰地成像。固体图像敏感器件有一维和二维两种。在采用一维敏感器件的传感器中，由敏感器件完成一维扫描，同时将图像作另一维方向的移动，从而完成二维图像的扫描。二维图像敏感器件是光敏元的二维阵列,工作时每个光敏元本身对应着图像的一个像素,在驱动电路的作用下按行输出脉冲信号，每个脉冲的幅值与它所对应的像素的光强度成正比。最后，图像脉冲信号被送往信息处理电路进行放大和处理，变成适于后续设备接收处理的信号。固体图像敏感器件是图像传感器的核心，可分为电荷耦合器件、光电二极管阵列、电荷耦合光电二极管阵列和电荷注入器件4类。
固体图像传感器电荷耦合器件
它的英文缩写为CCD,由美国贝尔实验室的W.S.博伊尔和G.E.史密斯于1970年发明。CCD有线阵和面阵两种。线阵最大达2048位(每位为一个光敏元)，相邻两位中心距在13～16微米间。驱动电路工作方式有再充电脉冲模式（最大扫描速度达10兆赫）及取样和保持方波输出模式（最大扫描速度达2兆赫）。CCD芯片是在N型或P型硅衬底上生长一薄层二氧化硅，然后在二氧化硅薄层上依次沉积金属电极形成规则排列的金属氧化物（MOS）电容器阵列,最后在两端加上输入输出二极管而制成。工作时,CCD通过电荷转移把光信号变换成电脉冲信号输出。脉冲幅度与它所对应的光敏元的受光强度（对应于图像的某个像素）成正比，而脉冲顺序则反映光敏元的位置。图1为一维CCD器件中电荷转移的原理图。它有64个光敏元，每个光敏元上有3个转移栅电极：1、2、3。光照时，因光子轰击而产生电子-空穴对，即光生电荷,其电荷量正比于入射光强度。通过驱动电路对 3个相邻电极分别加以时间上交迭的时钟脉冲电压φ1、φ2、φ3来实现光敏元电荷的转移。设在t1时刻φ1为低电平，使电极1下的N型硅衬底中的电子受排斥而离开二氧化硅界面（即产生一个势阱），而电极2、3分别加高电位的φ2、φ3（即产生势垒）,因此正电荷（空穴）受低电平电极1的吸引和高电平电极2的排斥而留在电极1之下(即落入势阱之中)。在t2时刻φ1、φ2为低电平，φ3仍为高电平，电荷开始向电极2之下转移。在t3时刻φ1、φ3为高电平,φ2为低电平,电荷全部移至电极2之下。继续下去电荷移到电极3之下。再继续下去光敏元64的光生电荷移到输出端经二极管输出，同时光敏元63的电荷进入64，62进入63等等。一直进行下去就在输出端G0依次得到光敏元64、63、62、…的电荷，经放大后就得到传输图像的电脉冲信号。还可在输入端C1输入被转移的电荷或用以补偿转移损失的电荷。
固体图像传感器光电二极管阵列
它的英文缩写为SSPD，是在最新的集成电路技术的基础上发展起来的。SSPD也是制作在硅片上的，感光元件可采用光电二极管、光晶体管以及MOS二极管。SSPD也有线阵和面阵两种。线阵通常为256～1048位。相邻两位二极管的中心距为15～100微米。驱动电路工作方式为电压取样模式和再充电取样模式，扫描速度达10兆赫。图2是采用当前集成度最高的 MOS大规模集成电路制成的SSPD的示意图。图中将光电二极管排列在水平和垂直两个方向上构成光敏元阵列。MOS晶体管是扫描电路的开关管,它的双栅极接成“与电路”（见电子逻辑元件），以便在控制信号到来时读出光电二极管的敏感信号。SSPD的读出在垂直扫描电路控制下依行进行，并由水平扫描电路控制取出各行中每个光敏元的信号，这样就能在一条输出线上得到按行扫描的图像信号。
固体图像传感器电荷耦合光电二极管
它的英文缩写为CCPD。CCPD以光电二极管作为光敏元并以电荷转移方式读出图像信号。它兼有 CCD噪声低和SSPD响应一致性好的优点。CCPD最大的线阵列达1728位，相邻两位中心距为16微米。驱动电路工作方式为再充电脉冲模式及取样和保持方波列输出模式。扫描速度为5兆赫。
固体图像传感器电荷注入器件
它的英文缩写为CID。在CCD的读出过程中电荷要经过多次转移,而CID则采用完全不同的读出方式。CID的每个敏感元实际上由一个MOS电容器构成。除公共衬底外,还有两个电极。一个电极接到按X方向排列的引线上,另一电极接到按Y方向排列的引线上。电极电位不等于衬底电位时，电荷保持在电容器中。两电极电位同时等于衬底电位时，电荷就被注入衬底。光子在各敏感单元产生的电荷用X-Y寻址方式读出,当电荷从一个电极转移到另一电极时,可在它们注入衬底时探测,也可用非破坏性读出系统测出。CID主要采用二维阵列形式，在工业中尚未广泛应用。
固体图像传感器应用
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语音
固体图像传感器可用于电视摄像、机器人视觉、图像识别、快速动态测量和信息存储等方面。在航天器的姿态确定和控制系统中，固体图像传感器可用作星敏感器，实现航天器相对于遥远恒星方位姿态的精确测量。在小零件的自动检测方面，经过适当的信息处理后，分辨率可达光敏元间距的1/10（微米量级），并可实现联机监测。当零件关键尺寸与储存在检测系统中的数据相差过大时，系统能产生“失效”信号，并自动舍弃超差零件。图3是采用固体传感器的钞票检查系统。该系统采用两个二维光敏元阵列，使两列钞票分别通过其下,并在各自的光敏元阵列上成像,从而分别输出两列图像信号，经过比较器处理后，能发现它们的不同特征,证实缺陷的存在。图4为防盗检测系统。系统采用二维光敏阵列制作的照相机监视关键部位（例如门）。现场用可见光或红外线照射，并用辅助电路计算被遮位的光敏元数目，从图像信息中能获得闯入者的性质，例如能分辨出鸟、猫或人。还可用带有光学系统的线阵或面阵图像传感器制成光学字符识别系统。这种系统能获得高达3000字/秒的分辨速度，能用于：①标准信件识别分选；②贴有价格标签的商品计价；③文字阅读机。B
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固态传感器有哪些：固态传感器技术,solid

全固态传感器
固态接触传感器
固态图像传感器
固态压阻传感器

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1)  solid-state transducer technology

固态传感器技术

2)  Transducer technology

传感器技术

1.

Application of transducer technology to chemical experiment teaching not only makes it possible for students to carry out those experiments that are difficult to conduct through traditional methods, but also enhances students understanding of the advanced science and technology, helps them obtain the scientific learning methods and form the correct learning attitude.

传感器技术是一种与现代科学密切相关的新兴技术，具有便捷、直观、实时、准确等特点。

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3)  sensor technique

传感器技术

1.

New development of sensor technique in metal ions detection;

传感器技术在金属检测中的新发展

2.

This paper introduces the present situation and developing trend of the s peed regulating system of SRD,and emphatically expounds the location less sensor technique of SRD and the r ipple torque minimization techniqu e of SRD.

介绍了开关磁阻电动机调速系统(简称SRD)控制技术的现状及其发展趋势,着重阐述了SR电机的无位置传感器技术和开关磁阻电机转矩波动最小化技术。

3.

It is known as digital display radius tester which is designed by using sensor technique and micro computer technique and integrated circuit technique.

它利用传感器技术、微计算机技术和集成电路技术设计的 ,具有体积小、可手持式测量的特点 ,用LCD显示测量结果表明 ,它可用于生产现场 。

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4)  sensor technology

传感器技术

1.

Development and trend of sensor technology;

传感器技术的发展和趋势综述

2.

Nowdays sensor technology is one of high and new technologies which developed quickly,and an important symbol of technology development.

传感器技术是当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一。

3.

The article also analyzes the developing trend,opportunities and challenges of sensor technology.

介绍了传感器的定义、分类及作用,阐述了传感器技术在现代生活与科学技术中的一些主要应用,分析了传感器技术的发展趋势以及面临的挑战和机遇。

更多例句>>

5)  transducer technique

传感器技术

1.

based on the thoughts of the new curriculum,sensor and transducer technique have been required in《Curriculum Standards of Physics for Ordinary Senior Middle School》.

根据新课程的指导思想 ,传感器及传感器技术写入《高中物理课程标准》中 ,本文就传感器的部分内容及相关的应用实验研究作简要介

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6)  Multi-sensors remote sensing

传感器遥感技术

补充资料：固态压阻压力传感器应用指南

半导体单晶硅材料在受到外力作用，产生肉眼根本察觉不到的极微小应变时，其原子结构内部的电子能级状态发生变化，从而导致其电阻率剧烈的变化，由其材料制成的电阻也就出现极大变化，这种物理效应叫压阻效应。人类是在本世纪五十年代才开始发现和研究这一效应的应用价值的。利用压阻效应原理，采用三维集成电路工艺技术及一些专用特殊工艺，在单晶硅片上的特定晶向，制成应变电阻构成的惠斯顿检测电桥，并同时利用硅的弹性力学特性，在同一硅片上进行特殊的机械加工，集应力敏感与力电转换检测于一体的这种力学量传感器，称为固态压阻传感器。以气、液体压强为检测对象的则称为固态压阻压力传感器，它诞生于六十年代末期。显然，它较之传统的膜合电位计式，力平衡式，变电感式，变电容式，金属应变片式及半导体应变片式传感器技术上先进得多，目前仍是压力测量领域最新一代传感器。由于各自的特点及局限性，它虽然不能全面取代上述各种力学量传感器，但是，从八十年代中期以后，在美，日，欧传感器市场上，它已是压力传感器中执牛耳的品种，并与压电式几乎平分了加速度传感器的国际市场。

主要特点：
1. 灵敏度高
硅应变电阻的灵敏因子比金属应变片高50～100倍，故相应的传感器灵敏度很高，一般满量程输出为100mv左右。因此对接口电路无特殊要求，应用成本相应较低。由于它是一种非机械结构传感器，因而分辨率极高，国外称之无限，即主要受限于外界的检测读出仪表限制及噪声干扰限制，一般均可达传感器满量程的十万分之一以下。硅压阻传感器在零点附近的低量程段无死区，且线性优良。
2. 精度高
由于固态压阻压力传感器的感受，敏感转换和检测三部分由同一个元件实现，没有中间转换环节，所以不重复性和迟滞误差极小。同时由于硅单晶本身刚度很大，形变很小，保证了良好的线性，因此综合静态精度很高。
3. 体积小、重量轻、动态频响高
由于芯体采用集成工艺，又无传动部件，因此体积小，重量轻。小尺寸芯片加上硅极高的弹性模数，敏感元件的固有频率很高。在动态应用时，动态精度高，使用频带宽，合理选择设计传感器外型，使用带宽可以从零频至100千赫兹。
4. 性能稳定、可靠性高
由于工作弹性形变低至微应变数量级，弹性薄膜最大位移在亚微米数量级，因而无磨损、无疲劳、无老化。寿命长达107压力循环次以上。

说明：补充资料仅用于学习参考，请勿用于其它任何用途。

参考词条

固态pH传感器
固态指纹传感器
纯固态式传感器
半固态式传感器
固态彩色传感器
固态图象传感器
固态压力传感器
固态电路传感器

?2011 dictall.com

固态传感器有哪些：气体传感器有哪些分类

气体传感器的分类如下：
一、半导气体传感器
这种类型的传感器在气体传感器中约占60%，根据机理分为电导型和非电导型，电导型中又分为表面型和容积控制型。
二、固体电解质气体传感器
这种传感器元件为离子对固体电解质隔膜传导，称为电化学池，分为阳离子传导和阴离子传导，是选择性强的传感器，研究较多达到实用化的是氧化锆固体电解质传感器，其机理是利用隔膜两侧两个电池之间的电位差等于浓差电池的电势。稳定的氧化铬固体电解质传感器已成功地应用于钢水中氧的测定和发动机空燃比成分测量等。
为弥补固体电解质导电的不足，近几年来在固态电解质上镀一层气敏膜，把围周环境中存在的气体分子数量和介质中可移动的粒子数量联系起来。
三、接触燃烧式气体传感器
接触燃烧式传感器适用于可燃性气H2、CO、CH4的检测。
四、电化学气体传感器
电化学方式的气体传感器常用的有两种：
1、恒电位电解式传感器
是将被测气体在特定电场下电离，由流经的电解电流测出气体浓度，这种传感器灵敏度高，改变电位可选择的检洌气体，对毒性气体检测有重要作用。
2、原电池式气体传感器
在KOH电解质溶液中，Pt—Pb或Ag—Pb电极构成电池，已成功用于检测O2，其灵敏度高，缺点是透水逸散吸潮，电极易中毒。
五、光学气体传感器
1、直接吸收式气体传感器
红外线气体传感器是典型的吸收式光学气体传感器，是根据气体分别具有各自固有的光谱吸收谱检测气体成分，非分散红外吸收光谱对SO2、CO、CO2、NO等气体具有较高的灵敏度。
2、光反应气体传感器
光反应气体传感器是利用气体反应产生色变引起光强度吸收等光学特性改变，传感元件是理想的，但是气体光感变化受到限制，传感器的自由度小。
3、气体光学特性的新传感器
光导纤维温度传感器为这种类型，在光纤顶端涂敷触媒与气体反应、发热。温度改变，导致光纤温度改变。利用光纤测温已达到实用化程度，检测气体也是成功的。
梅特勒-托利多InPro 6800G/12/220/Ka可精确测量浓度介于0.1％至100％的氧气浓度，为满足特定应用的要求，InPro 6800G/12/220/Ka的长度为220 mm，适用于中长长度安装。它采用了Kalrez?O形圈和316L不锈钢液接部分，应用范围广泛。

一，半导气体传感器
这种类型的传感器在气体传感器中约占60%，根据其机理分为电导型和非电导型，电导型中又分为表面型和容积控制型.
(1 ) SnO2半导体是典型的表面型气敏元件，其传感原理是SnO2为n 型半导体材料。当施加电压时，半导体材科温度升高，被吸附的氧接受了半导体中的电子形成了O2或O2原性气体H2、CO、CH4存在时，使半导体表面电阻下降，电导上升，电导变化与气体浓度成比倒。NiO为p型半导体，氧化性气体使电导下降，对O2敏感。ZnO半导体传感器也属于此种类型。
半导体气体传感器
a. 电导型的传感器元件分为表面敏感型和容积控制型，表面敏感型传感材料为SnO2+Pd 、ZnO十Pt 、AgO、V 205 、金属酞青、Pt —SnO2。 表面敏感型气体传感器可检测气体为各种可燃性气体C0、NO2、 氟利昂。传感材料Pt —SnO2 的气体传感器可检测气体为可燃性气体CO、H2、CH4 。
b. 容积控制型传感材料为Fe2O8、la1-SSrxCOO8 和TiO2、CoO-MgO —SnO2体传感器可检测气体为各种可燃性气体CO、NO2 氟利昂。。传感材料Pt —SnO2
容积控制型半导体气体传感器可检测气体为液化石油气、酒精、空燃比控制、燃烧炉气尾气。
( 2) 容积控制型的是晶格缺陷变化导致电导率变化，电导变化与气体浓度成比例关系。
Fe2O8、TiO2属于此种，对可燃性气体敏感。
(3) 热线性传感器，是利用热导率变化的半导体传感器，又称热线性半导体传感器，是在Pt 丝线圈上涂敷SnO2层，Pt丝除起加热作用外，还有检测温度变化的功能。施加电压半导体变热，表面吸氧，使自由电子浓度下降，可燃性气体存在时，由于燃烧耗掉氧自由电子浓度增大，导热率随自由电子浓度增加而增大，散热率相应增高，使Pt 丝温度下降，阻值减小，P t丝阻值变化与气体浓度为线性关系。
这种传感器体积小、稳定、抗毒，可检测低浓度气体，在可燃气体检测中有重要作用。
( 4) 非电导型的FET场效应晶体管气体传感器，Pd —FET．场效应晶体管传感器，利用Pd 吸收H z 并扩散达到半导体Si 和Pd的界面，减少Pd 的功函，这种对H2、CO敏感。非电导型FET场效应晶体管气体传感器体积小，便于集成化，多功能，是具有发展前途的气体传感器。
二，固体电解质气体传感器
这种传感器元件为离子对固体电解质隔膜传导，称为电化学池，分为阳离子传导和阴离子传导，是选择性强的传感器，研究较多达到实用化的是氧化锆固体电解质传感器，其机理是利用隔膜两侧两个电池之间的电位差等于浓差电池的电势。稳定的氧化铬固体电解质传感器已成功地应用于钢水中氧的测定和发动机空燃比成分测量等。
为弥补固体电解质导电的不足，近几年来在固态电解质上镀一层气敏膜，把围周环境中存在的气体分子数量和介质中可移动的粒子数量联系起来。
三，接触燃烧式气体传感器
接触燃烧式传感器适用于可燃性气H2、CO、CH4的检测。可燃气体接触表面催化剂
Pt 、Pd 时燃烧、破热，燃烧热与气体浓富有关。这类传感器的应用面广、体积小、结构简单、稳定性好，缺点是选择性差。
四，电化学气体传感器
电化学方式的气体传感器常用的有两种
( 1 )恒电位电解式传感器
是将被测气体在特定电场下电离，由流经的电解电流测出气体浓度，这种传感器灵敏度高，改变电位可选择的检洌气体，对毒性气体检测有重要作用。
( 2) 原电池式气体传感器
在KOH电解质溶液中，Pt —Pb或Ag —Pb 电极构成电池，已成功用于检测O2，其灵敏度高，缺点是透水逸散吸潮，电极易中毒。
五，光学气体传感器
( 1 )直接吸收式气体传感器
红外线气体传感器是典型的吸收式光学气体传感器，是根据气体分别具有各自固有的光谱吸收谱检测气体成分，非分散红外吸收光谱对SO2、CO、CO2、NO等气体具有较高的灵敏度。
另外紫外吸收、非分散紫外线吸收、相关分光、二次导数、自调制光吸收法对NO、NO2、SO2、烃类( CH4) 等气体具有较高的灵敏度。
( 2)光反应气体传感器
光反应气体传感器是利用气体反应产生色变引起光强度吸收等光学特性改变，传感元件是理想的，但是气体光感变化受到限制，传感器的自由度小。
( 3 )气体光学特性的新传感器
光导纤维温度传感器为这种类型，在光纤顶端涂敷触媒与气体反应、发热。温度改变，导致光纤温度改变。利用光纤测温已达到实用化程度，检测气体也是成功的。
此外，利用其它物理量变化测量气体成分的传感器在不断开发，如声表面波传感器检测SO2、NO2、H2S、NH3、H2 等气体也有较高的灵敏度。

1
、半导体式气体传感器

它是利用一些金属氧化物半导体材料，在一定温度下，电导率随着
环境气体成份的变化而变化的原理制造的。比如，酒精传感器，就
是利用二氧化锡在高温下遇到酒精气体时，电阻会急剧减小的原理
制备的。

半导体式气体传感器可以有效地用于：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、
酒精、
甲醛、
一氧化碳、
二氧化碳、
乙烯、
乙炔、
氯乙烯、
苯乙烯、
丙烯酸等很多气体地检测。尤其是，这种传感器成本低廉，适宜于
民用气体检测的需求。

下列几种半导体式气体传感器是成功的：甲烷（天然气、沼气）、
酒精、一氧化碳（城市煤气）、硫化氢、氨气（包括胺类，肼类）。
高质量的传感器可以满足工业检测的需要。

缺点：稳定性较差，受环境影响较大；尤其，每一种传感器的选择
性都不是唯一的，输出参数也不能确定。因此，不宜应用于计量准
确要求的场所。

目前这种传感器的主要供应商在日本（发明者），其次是中国，最
近有新加入了韩国，其他国家如美国在这方面也有相当的工作，但
是始终没有汇入主流！中国在这个领域投入的人力和时间都不亚于
日本，但是由于多年来国家政策导向以及社会信息闭塞等原因，我
国流行于市场的半导体式气体传感器性能质量都远逊于日本产品，
相信，随着市场进步，民营资本的进一步兴起，中国产的半导体式
气体传感器
达到和超越日本水平已经指日可待

2
、催化燃烧式气体传感器

这种传感器是在白金电阻的表面制备耐高温的催化剂层，在一定的
温度下，
可燃性气体在其表面催化燃烧，
燃烧是白金电阻温度升高，
电阻变化，变化值是可燃性气体浓度的函数。

催化燃烧式气体传感器选择性地检测可燃性气体：
凡是可以燃烧的，
都能够检测；凡是不能燃烧的，传感器都没有任何响应。当然，凡
是可以燃烧的，都能够检测这一句有很多例外，但是，总的来讲，
上述选择性是成立的。
催化燃烧式气体传感器计量准确，响应快速，寿命较长。传感器的
输出与环境的爆炸危险直接相关，在安全检测领域是一类主导地位
的传感器。

缺点：在可燃性气体范围内，无选择性。暗火工作，有引燃爆炸的
危险。大部分元素有机蒸汽对传感器都有中毒作用。

目前这种传感器的主要供应商在中国、日本、英国（发明国）！目
前中国是这种传感器的最大用户（煤矿），也拥有最佳的传感器生
产技术，尽管不断有各种各样的代理商在宣传上干扰社会对这种传
感器的认识，但是毕竟，催化燃烧式气体传感器的主流制造商在国
内。

3
、热导池式气体传感器

每一种气体，都有自己特定的热导率，当两个和多个气体的热导率
差别较大时，可以利用热导元件，分辨其中一个组分的含量。这种
传感器已经传感器地用于氢气的检测、二氧化碳的检测、高浓度甲
烷的检测。

这种气体传感器可应用范围较窄，限制因素较多。

这是一种老式产品，全世界各地都有制造商。产品质量全世界大同
小异。

4
、电化学式气体传感器

它相当一部分的可燃性的、有毒有害气体都有电化学活性，可以被
电化学氧化或者还原。利用这些反应，可以分辨气体成份、检测气
体浓度。电化学
气体传感器
分很多子类：

（
1
）、原电池型气体传感器（也称：加伏尼电池型气体传感器，也
有称燃料电池型气体传感器，也有称自发电池型气体传感器），他
们的原理行同我们用的干电池，只是，电池的碳锰电极被气体电极
替代了。以氧气传感器为例，氧在阴极被还原，电子通过电流表流
到阳极，
在那里铅金属被氧化。
电流的大小与氧气的浓度直接相关。
这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫、氯气等。

（
2
）
、
恒定电位电解池型气体传感器，这种传感器用于检测还原性
气体非常有效，它的原理与原电池型传感器不一样，它的电化学反
应是在电流强制下发生的，是一种真正的库仑分析的传感器。这种
传感器已经成功地用于：一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等
气体的检测之中，是目前有毒有害气体检测的主流传感器。

1、半导体式气体传感器
2、催化燃烧式气体传感器
3、热导池式气体传感器
4、电化学式气体传感器

一氧化碳是一种无色无味、易燃易爆的有毒气体，是碳基燃料燃烧后不完整后的主要产物。我们可以用一氧化碳所占燃烧气体的比例来表示燃烧的效率。即便国家对汽车尾气排放的审核标准一再提高，但是随着人们与日俱增的对物质需求的提升和人均用车量导致CO等温室的气体污染不断加重。在原矿进行提炼时，整个能量转化过程比较容易释放煤气。因为在现代化的生活与工业生产中，煤气属于中关键性能源，伴随社会发展与进步，煤气使用、生产以及运输规模不断变大，而煤气中一氧化碳的含量比较多。并且其中一氧化碳占比将近0.97，基本等同于空气含量，所以扩散难度比较大，经常会聚集在某个区域。如果一个区域中一氧化碳的含量达到特定浓度，极易引起爆炸的事故。同时一氧化碳是无味无色的气体，比较难察觉，这种气体是有毒的气体，所以经常会见到一氧化碳的中毒事件。一氧化碳这种剧毒性的气体，最主要的危害有两点：一是会污染大气环境，二是会一氧化碳会使得人体内细胞缺氧而导致人机体细胞死亡。如果人体血液的循环系统中进入了一氧化碳，这种气体就会结合血红蛋白，生产碳氧的血红蛋白，这种血红蛋白比较难解离，导致人的组织细胞缺氧甚至死亡。二氧化碳是一种完全燃烧的产物，通常用于定量摄入EGR水平;它也是一种重要的温室气体，与CO一起，是一种燃烧完成度和总排碳量的测量方法。因此，如何在生活以及工作环境对一氧化碳和二氧化碳进行准确检测，对于今后生态环境保护至关重要。在国内环境污染不断加重以及检测技术不够先进的背景下，各种检测设备老化，因为这些诸多问题，需要将环境的监测领域投资加大，继而推动光纤气体的监测技术发展。就目前而言，国内大气质量的周报中，五大主要污染源就是臭氧、PM10、二氧化氮、二氧化硫以及一氧化碳，这些气体监测仪主要源自国外，并且这些仪器主要采取光化学方式监测，就监测技术发展的态势来看，最新一代的监测技术是光谱学与光学技术，这两种技术即为差分吸收的光谱技术。[i]
1.1                         气体传感技术的现状和发展趋势
伴随全球工业化的革命发展，生产力提升和日新月异科技的发展却导致环境污染变得越来越严重，环境保护已成为了全世界不得不一起共同面对的巨大挑战。各国政府都设置环境保护的组织，旨在经科学手段检测污染源，合理的运用新型的传感测量技术是针对环境污染最有效监控途径。近几年来，世界各国对环境保护投资比较大，通过大量物力以及人力对新型传感的器件进行开发，用来对未知的污染源进行识别，同时对已知的污染源变化进行监测。有学者预测，环境保护传感器的市场会逐渐扩大，直至在未来环境保护方面市场份额达到举足轻重的地位。仅仅在我国2016年对传感器需求就达到了30亿只，换算市值可达到1200亿元。光纤传感技术是一种七十年代后期才逐渐开始发展起来的新技术。但是我国中高档传感器几乎均靠国外进口，国内缺乏对新型光纤传感技术为原理的新型传感器研发和产品化。而由于光纤传感器有极高的灵敏度和精度、轻细柔软便于安装、良好的化学稳定性和安全抗干扰性的特性，能补足传统传感器的种种局限，因此我们可以断言光纤传感器将会在未来环境监控上起到重大的作用和影响。
气体检测传感器的发展趋势是：
1.由劳动密集型向技术密集型方向发展。
2.气体检测现在主要经大型工业的实验室以及人工采样方式来处理，今后应该转向智能化、机械化以及自动化的方向。
3.由物理理论领域监测向全方位信息领域监测的方向发展。
4．向新材料新工艺传感器发展。
5.向物理、电子、光学等多方面高新领域发展。
6.由单功能向多功能传感器发展。
1.3 本论文内容和结构框架
本论文第一章对气体传感器应用前景与当前进展进行简要分析，对气体传感器发展趋势进行总结，以便给气体传感器研究提供参考。
第二章对光纤气体的传感器分类与发展进行介绍，同时分析LED灯在今后气体传感器的发展中所产生的影响。
第三章介绍了了气体传感器的特性概述，首先简单介绍了气体分子光谱理论，然后粗略的介绍了光谱吸收定律和气体分子的吸收线，最后描述了一下气体传感器耦合问题。
第四章主要介绍了在光纤气体传感系统当中，因为存在很多影响测试结果的不利因
素，而我们可以通过差分吸收检测方法和波长调制谐波检测方法来保证实验的准确性，本
章简单的介绍了一下差分吸收法和谐波检测的数学理论基础和给出了模型支持简单的了
解了两种方法的工作原理。还以此建立了传感器的理论模型。
第五章主要研究了一种简单的检测co2和co的基于LED光谱吸收的气体传感器，同时分析了其工作原理和工作模拟图，通过比对不同气体的吸收谱来选择相应的波长阐述了具体的设计理念展示了相关数据。
第六章总结了本论文所完成的研究工作，讨论了论文本身存在的不足之处。展望了未来光纤传感器的发展和进步。
2 光纤气体传感器概论
2.1 光纤气体传感器的发展
由于气体光谱的吸收气体测量的技术，主要优势就是鉴别气体浓度以及测量的灵敏度比较高，所以在控制工业的气体监测以及环境监测中有着重要作用。通常传统吸收光谱的分析方法只可以对野外实地的采集样本进行监测，再经实验室的仪器实施精确光谱的分析。另外，传统吸收光谱工作的时间比较长，仪器的精密性要求，所以对工作环境有着一定要求，所以导致实际应用受限，特别在工业气体与环境监测控制的过程中，传统分析方法无法与在线连续性的精准监测要求相符。而光纤传的感技术在70年代的末期才逐渐出现在大家视野的一门高新技术。把石英光纤当作例子，于1.55波长附近，光纤的损耗能够降低到每公里 0.2d B。换句话说，光纤气体传感器可以克服以往旧的传感器无法对恶劣环境的情况（例如高温环境、易爆高危高毒环境或高频高磁场环境），工作人员可以通过相应的软件程序进行远距离操控。与传统的电传感器相比，光纤传感器所需要的匹配功率较低，操作人员的安全得到大大提升。另外，光纤由于具有耐腐蚀的特性，可在高核辐射这种危险环境中进行作业。由于光纤有交宽频带，可以携带海量信息，经分波长、分时与分频等多路服用的技术，可实现不同传感器共用传输的光纤，一个探测器或是一个光源，一根光纤，就可以测量不同的化学参量，或用于多点或分布式测量，这样可以大大降低整个系统的成本。[ii]
光纤传感器主要优势是结构比较简单、灵敏度比较高、体积较小以及耐腐蚀等，也就因为这些优势逐渐受到广大科研人员的喜爱。在无数的智慧火花碰撞后衍生出了许多结合其他的高新领域和光纤的传感技术的新技术，也就是气体传感的技术。到目前为止，光纤的传感器在浓度、位移、加速度以及振动等物理量测量中有广泛应用，其市场前景与潜力比较大[iii]。
2.2          光纤气体传感器的分类
光纤传感器主要在气体物理与化学性质、光学现象等测量中，下面我们将简单的介绍几种主流的光纤传感器：
2.2.1光谱吸收型荧光型
我们可以通过测量与之相对应荧的光辐射对气体浓度进行检测，荧光不仅可以由被物质的被测物质自身变化而来，而且可以由荧光染料和被测物化学反应而来。图2-1呈现的是荧光物质经吸收特定的波长所得光照，当电子将能量吸收以后，就会转变成受激的状态，由低能态转变成高能态；电子受光辐射的刺激以后，会出现荧光，并且此时荧光波长比应激波长大。通常在受激的状态下，电子不会长时间停留，其寿命普遍在1-20ns之间。
图2-1荧光产生机理
如果测量浓度将某种特定光照射吸收以后，不仅可以对荧光辐射强度进行改变，而且能引起寿命的变化。所以按照各种测量的方式以及传感的机理，可以划分成两种，其一是对荧光辐射的寿命进行测量；其二是对荧光辐射的强度进行测量[iv]。相较于吸收型的光纤传感器，荧光型的传感器中传感荧光波长与激励光波长不一样，因为各种荧光材料中荧光辐射的波长不一样，所以荧光传感器在鉴别被测量物方面，准确性比较高[v]。就实际应用而言，人们经常希望激励波长和辐射波长可以有较远的距离，以便经价格低廉波长的滤波器划分传感光和激励光。都要去激励波长处于近红外区或是见光区，关于这段波的研究技术相对成熟，价格方面人们也比较容易接受。荧光传感的原理主要就是对某固定的波长段荧光的强度进行测量，经过这个原理，能够制作出荧光pH的传感器，即通过实验不断改变浓度ph值的大小，使得荧光辐射的强度也不断改变。荧光寿命的测量方法较为复杂，这里我们就暂且不去讨论。荧光型传感器具有极高的物质鉴别能力但其缺点就是其检测信号极其微弱不易测量且设计检测系统极其复杂，不利于实现工业化和商品化。
2.2.2基于折射率变化的传感器
就折射率的变化也就是光程变化光纤传感器而言，主要是将特殊材料涂敷在光纤端面或是表面，该材料折射率与体积在气体上有较强的敏感性。例如：杂聚硅氧烷( HPS)材料能够经溶胶凝胶(Sol-Gel)方式，将其涂抹于光纤的表面，并且设计涂层的折射率类似石英光纤的折射率。该材料与某种化学量发生作用后，会改变了折射率，这各类型HPS能够对不同化学量进行测量。例如：glycidoxyl propyl siloxane折射率在碳氢化合物反应后，对于甲苯会有敏感性。并且折射率发生变化，会使得波导参数发生变化，例如：双折射率、损耗与有效的折射率等，上述参数能够采取千涉或是强度检测方式进行测量。膜与氢气相遇，就会出现膨胀，四氟乙烯、高分子膜与己烷、酒精灯相遇，同样会膨胀。这些材料会在光纤的端部沉积，构成Fabry-Perot的干涉仪，而气体所致薄膜膨胀可已经测量干涉仪的光强度输出获得。[vi]
2.2.3基于染料染色剂的传感器
在石英的吸光谱上，部分气体吸收波不够明显，即便存在吸收波，但是因为各种因素导致相应波长的光源并不存在与现实生活中，基于这种情况应运而生的便是将染料指示剂当作中间产物，完成间接的传感。一旦燃料和气体产生化学的反应，本身光学的性质同样会变化，经过对其中变化进行测量，可以获取被测气体信息[vii]。ph值的传感器属于较常见的一种，染料的指示剂，例如：石蕊试纸颜色会伴随ph大小改变而发生变化。因此我们可以通过测量所对应的溶液ph值来测量部分气体的浓度（如NH3.CO2等）。
2.2.4 光纤渐逝场气体传感器
光纤渐逝场气体传感器在现实生活是一类已经得到实现且具有广大潜力前景的一类传感器。企业已经能商业化出产着在波长3.39um处利用渐逝场原理的光纤传感器。但是另一方面因为该类传感器在该波长段处的光纤传输损耗极高运用效率极低，导致该类别传感器的光路往往不能够超过3米及以上标准。此类传感器检测的气体浓度同时也将限制于百分之二量级上。渐逝场的传感器并且容易发生表面污染的问题，即便经高分子的隔离膜能够防止大型的污染物进入到渐逝场的区域，和气体分子的体积接近的分子却难以阻挡，这些污染物将会改变光纤表面的波导结构，从而改变其测量出的参数导致影响传感器的灵敏度。如何降低表面污染对渐势场型传感器的影响是未来科研人员仍需要攻克的主要技术性难关。
渐势场型光纤气体传感原理图
2.2.5 吸收式光纤气体传感器
在这些传感器之中，光纤作用就是当作传输的介质，只可以对光能量进行传输，所传输光能量能够和待测气体的样本互相作用，产生各类信息，以便在某些区域检测待测气体的样本[viii]。依据现有的情况数据分析，吸收式光纤气体传感器是在现有的科学技术手段支持下由理论走向造福社会的一类新型的传感器。
吸收型的传感器主要是经气体测量石英光纤透射窗口(0.8-1.7um)吸收峰。通过气体吸收产生的光强衰减程度来通过一定的数学公式运算对气体浓度进行测定，主要是按照Lambert-Beer的定律计算。常见气体(如CO2, C2H2, CH4, N02, C0)在红外光谱范围内都存在较强的吸收谱线，该红外光谱波段对应接收器与气体的发光器均是相对理想光电转换的器件。经该方式能够准确测量大部分气体的浓度，不仅能保证产品质量安全，而且具有灵敏度高、高抗电磁干扰功能、响应速度比传统传感器快、成本价格低廉、运用对象广泛、具有良好的兼容性特别是传感头不带电、本质防爆的特点，在高危工业的检测中应用前景较好，此次所用传感器就是吸收型传感器
图3吸收型光纤气体传感的原理图
2.3          LED在传感器起到的功效
在光纤的系统中，主要是采取光纤和发光二极管最佳耦合高亮度，并且传感器中明确要求部件达到最大利用率和安全保障率的同时，确保发射波长和光纤吸收的频率创口一样。LED的器件公共特性都一样，光/电流的曲线特性如图2-3所示。如果范围比较宽，也就是40dB左右，在一定的范围区间内光输出就会伴随正向偏置电流变化方向，与线性图比较接近，然而，伴随器件的温度变化，会增加使用期，曲线也会越来月平稳。这种变化会影响到传感器的系统，继而使得测量数据间存在极大偏差。因此需要及时经热反馈方式，对这些变化进行了解，本文经发射系统或是温度的敏感电源中光电二极管进行监测。
图2-3发光二极管的光/电流曲线
面发光二极管与光纤的藕合从结果上分析这是个低效率过程。为什么这么说呢？这是因为LED面发光管所产生的光功率会散漫的分布在一个极大的立体角内，能够进入光纤部分的输出光功率甚至不足百分之十，所以结合单模的光纤系统和发光二极管使用，没有现实的意义。
边发光放入二极管主要是经双异质的结构发生辐射，引起局部内波导的效应，可以构成稳定定向红外的光束，能够对发射光方向性进行保证，将光束限制于垂直方向的30°范围中，限制在水平方向的120°内。所以对比了面发光二极管以及边发光二极管得出，边发光二级光光耦合的效率比较高，而就接收小立体角类光纤而言，光耦合的效率就是一个重要部分。
图2.3.1
从图2.3.1中我们可以看出只有在某一波段的光才具有在光纤中低损耗传输的能力。
2.4 本章小结
本章主要介绍了气体传感器的发展历程，之后又介绍了几种不同工作类型的光纤型传感器；为后面介绍该论文阐述的气体传感器系统原理做了铺垫；接着介绍了光纤在LED中起到的作用和功效，展现了吸收型光纤传感器在未来的前景。
3.吸收型气体传感器特性分析
3.1引言
就气体分子吸收光谱的理论而言，经气体分子吸收作用以及特定波长光原理，能够对气体浓度进行检测，因为气体分子中存在吸收光谱，如果穿过待测的气体，并且气体浓度不高，该气体就会吸收特定波长的能量，满足Lambert －Beer定律。气体分子的吸收光谱理论和Lambert －Beer定律，建立吸收型传感器的支持理论框架。然而，因为气体分子光谱线宽极比较窄，其谱宽主要是纳米的量级，同时吸收的功劳不大，经测光照的强度增减，对气体难度进行测量的难度比较大。因此，需要按照比尔朗伯吸收定律以及气体分子的光谱理论，经谐波检测与差分吸收方式，对各种因素的干扰进行克服，有效检测出微弱光电的信号。
3.2 气体分子光谱理论
当电磁辐射与气体分子相互作用时，能引起分子状态由低能态过渡到高能态，发生所
谓的能级跃迁，记录不同气体所需要的电磁辐射强度变化被气体分子所吸收随波长的变
化，所得到的光谱图便是气体分子吸收光谱
在光纤气体传感器传感系统当中由于选择的光源的波段主要是红外光的波动，在红外光谱区，分子振动和吸收等，都会在各能级间跃迁，能量跃迁能够经量子力学的原理解释，在能量的跃迁过程，气体分子之中原子会不断振动，并且分子振动过程，会发生自我的转动。按照量子力学的原理可知，如果分子的能态改变，那么其都是按照特定规律进行变化，分子能级会呈现出规律化。若经低能量红外光的辐射对分子进行照射，则分子能够吸收相应于相邻转动能级之差的远红外辐射能量，由低能态跃迁到高能态，通常我们将这一现象称为能级跃迁。
3.3 光谱吸收定律
当光源以平行光的形式通过待测气 体时,如果光源的光谱覆盖 1个或多个气体的吸
收谱,那么部分光将被吸收，光通过气体时将会发生强度衰减。未衰减的光将按原路径继
续传播。根据朗伯比尔定律定律,出 射发光强度 I 与入射发光强度 I0 和气体的体积分
数 之间的关系为
（3-3）
是气体吸收系数,即气体在频率 v 处 的吸收线型; L 测量气体作用在传感器的长度单位为m; c 为气体的浓 度，通过计算，上式可变形为：
（3-3.1）
通过上述公式我们可以知道，当气体的吸收系数和作用长度已知，气体的浓度可以通过投射光和入射光强来求出。
图3.3吸收型传感器原理
3.4气体分子的吸收线
气体分子吸收线宽与以下因素相关:
1.气体分子自然的线宽;
2.通过气体分子自由运动所引发多普勒的效应，继而将分子的吸收光谱加宽;
3.分子自由碰撞的展宽。通常情况下，气体分子自然线宽会因为激发态的分子自然寿命、跃迁时间受到影响，而宽度微小，通常可以忽略。
图3-4气体分子的典型吸收线
图3-4中     表示波长的吸收系数；表示对应的吸收峰；表示带阻尼的电偶极振子的衰减速率。由上图可知影响气体的吸收线宽的因素不仅包括压力因素还包括温度因素。但只考虑到碰撞展宽时，温度因素对大局无影响可忽略。因此我们可以从上图中得出结论：当外界压力保持恒定时，待测气体的谱线形状和宽度可在理论认为其是保持稳定不变的。
3.5 光纤气体传感器耦合
3.5.1光源与探测器的耦合
理论上，光源发射光功率从多地汇入到传输的光纤，属于光纤和光源耦合的问题。通常情况下，采取藕合效率对耦合程度进行表示，公式表示如下；
(3.5)
表示为耦合输出功率，表示为光源总功率
3.5.2 气室的耦合
在气体传感器中存在一个敏感元件为气室。稳定的气室能帮我们只需简单的更换光源就可以完成对不同气体的浓度检测。气室组成部分包含输出与输入两组透镜。光纤射出光经输入透镜变成平行光，经气室耦合至输出的透镜，下面给出了三类气室设计的模型图。
图3-5气室设计图
上面三组设计图分别是(a)投射式气室；（b）反射式气室；（c）渐变折射式气室。
3.6本章小结
本章主要介绍了气体传感器的特性概述，首先简单介绍了气体分子光谱理论，然后粗略的介绍了光谱吸收定律和气体分子的吸收线，最后描述了一下气体传感器耦合问题为下一章节介绍总体设计做好铺垫。
4. 系统总体设计
4.1引言
在光纤气体传感系统当中，总是会存在很多影响测试结果的不利因素，比如光源光功
率的波动、气室对光路的干扰、PIN管的噪声等等，我们可以通过利用差分吸收检测方法
和波长调制谐波检测方法来减弱不利因素对结果的影响来保证测试的准确性
4.2谐波检测原理
当电路上施加了正弦波的电压时，所通过的电流将会变成非正弦波形式，非正弦波电流在电网阻抗上将会产生压降，使得电压波形也变为非正弦波形式。非正弦波可分解为傅里叶级数，频率与工频相同的分量称为基波，频率大于基波的分量称为谐波;如变频器、电磁炉、电动机、整流器、电子用品等都会产生谐波。谐波检测方法最开始提出来的时候是作为一种检测微弱信号的方法。在电子光谱，声光光谱以及Zeeman及Stark光谱的研究中均有涉及。谐波检测的基本原理是把一个高频调制过的信号(依赖于某频率)，使其“检索”待测的特征信号[ix]。之后在信号处理过程中，通过调制频率或调制频率的倍频以此依据来作为参考信号，用锁相放大器记录下所有已得到的特征信息，这里得到的特征信息便是由调制信号产生的谐波信息。如果调制出来的谐波信号不满足规律的数学关系比例就会导致出现极大的偏差。虽然存在一定的弊端，但是谐波检测技术仍适用于上述各种光谱的微弱信号检测。
图4-2谐波检测原理图
在图4-2 (a)中，发射器的波长被正弦信号的调制，输出的光信号是含有一次和二次谐波的强度信号。如图4-2（b）所示通过把发射器固定在光谱气体吸收峰上，或者让照射光扫过气体的吸收谱，最后用锁相放大器检测二次谐波的最大值，就可测量气体的浓度。
4.3差分吸收原理
由Lambert －Beer定律我们可知：
（式4-3）
在4-3式中，和分别是初始和入射光强; 是某波长下的单位浓度、单
位长度介质的吸收系数; 是米氏散射系数; 是瑞利散射系数；是表征气
体密度波动造成的吸收和散射总的变化量;0是待测气体与光相互作用的长度;c是
待测气体的浓度。
如图4-3所示宽带光源LED的谱宽比气体吸收线宽大的多，使用不
同中心波长的干涉光栅滤光片就可以提取需要的波长和。为测量气体的吸收谱线
中心波长，为偏离吸收谱线某一气体的波长的吸收谷，通过上图结构我们可以依次
实现差分吸收法。
4.4系统理论设计
图4-4为本文设计的光纤气体传感系统结构，光源LED与传输光纤藕合进入气室，再由气室由藕合器通过光纤到达法布里-珀罗干涉腔。频率调节后进入光检测器PIN由光信号转化为电信号。经电压调制方式，继而调控布里-珀罗干涉腔长，继而有效控制光波长。经由电脑模拟软件处理后，就可以检测出待测气体的浓度。
图4-4光纤传感器系统

固态传感器有哪些：这20种传感器，工控人你都见过吗？没见过的来涨知识了

电子技术正在迅速发展。最让我兴奋的一件事是：我们周围许多的电子设备都是在没有人值班的状态下工作的。
随着科技的发展，我们创造出了很多可以感知周围的事物的传感器。
传感器在监测和检测人类的活动时起着不可或缺的作用，并能够将这些信息提供给其他电子设备作为控制参考。
接下来我们从基础知识开始。
以下是今天我们聊的内容的目录
什么是传感器？
什么是不同类型的传感器？
1、温度传感器2、压力传感器3、触摸传感器4、图像传感器5、运动传感器6、光传感器7、振动传感器8、湿度传感器9、接近传感器10、颜色传感器11、辐射传感器12、液位传感器13、位置传感器14、烟雾或气体传感器15、火焰传感器16、泄漏传感器17、加速度计18、倾斜传感器19、标记传感器20、流量传感器或浮子传感器
首先什么是传感器？
通常，传感器基本定义是探测器；传感器是一种电子设备，用于检测各种类别的信号，并将信号传递给其他电气控制设备。
换一种说法，传感器是一种能将能量从一种形式转换到另一种形式的电子装置。所以，它被称为传感器。
传感器主要是通过距离、温度、湿度度等来识别气体的物理量、热量等。
它以电信号的形式向连接的控制系统提供输出。
例如，在自动化系统中，传感器是向可编程逻辑控制器（plc）传递信号，从而参与控制。
在日常生活应用、商业和工业设备、教育工程中，不同类型的传感器都有着特定的作用。
什么是不同类型的传感器？
传感器分为以下四大类：
1、模拟传感器
2、数字传感器
3、有源传感器
4、无源传感器
每个类别又都有如下不同类型的传感器。
一、温度传感器
温度传感器用于检测温度和热能并将其转换为电信号（以电压或电流的形式进行传递)。
我们实际上有以下几种类型的温度传感器使用。
1、温度计
2、热电偶
3、电阻式温度检测器
4、热敏电阻温度传感器
5、半导体温度传感器
6、振弦式温度传感器
温度传感器现在我们常见的就是被应用于计算机、冰箱、汽车、医疗器械、炊具等设备中。
二、压力传感器
压力传感器还可以被称为压力变送器或压力计。
压力传感器检测空气、气体、水的压力，并向控制器提供电信号。
根据不同的用途和更多的特点，它分为不同的类别：
1、真空压力传感器
2、绝对压力传感器
3、表压传感器
4、压差传感器
压力传感器用于许多系统，常见的是气动、液压、真空系统等。
三、触摸传感器
触摸传感器称为触觉传感器。它是一种电子传感器，用于检测和记录人类的触摸。
电容式触摸传感器、电阻式触摸传感器是触摸传感器现在用的最多的。
它在工业中用的多的比如：开关灯、空调（AC）遥控、门开/关操作、电梯、机器人、智能手机等。
实际上有个冷门知识：血氧饱和度计是触摸式传感器检测人体内氧含量的最好例子之一。
这次疫情中，血氧仪的需求量实际上是很大的。它比较容易操作，即使在家里。你可以很容易地能够在网上买到血氧仪。
四、图像传感器
图像传感器是用于检测图像像素并向显示设备提供信息的电子设备。
图像传感器有模拟型和数字型。一般来说，电子图像传感器分为两种主要类型。
1、电荷耦合器件
2、有源像素传感器
对于数码相机、闭路电视（CCTV）、医疗成像设备、热成像设备、雷达、声纳等，都使用图像传感器。
五、运动传感器
运动传感器测量并记录身体活动或运动。它分为以下几种类型。
1、主动式运动传感器
2、被动运动传感器
3、断层运动传感器
4、手势运动传感器
运动传感器应用于家庭安全、自动门操作、微波、机器人、超声波、手势检测等领域。
六、光传感器
光传感器是光电器件，这种传感器检测并将光或光子的亮度或发光转换为电信号。
现在用的多的主要有三种类型的光传感器。
1、光敏电阻或光敏电阻（LDR）
2、光电二极管
3、光电晶体管
它被广泛应用于太阳系汽车、农业部门（自动喷水灭火系统）和电子项目设备如Arduino。
七、振动传感器
振动传感器有可能大家听得不多，实际上振动传感器又被称为压电传感器。
振动传感器能够检测并记录任何运动或活动。它向连接的机器或系统提供数据或信号。
如果存在任何危险活动，该传感器有助于发送确认信息。
在我们的石油天然气、食品饮料、采矿、金属加工、造纸、风力发电、发电等工业领域，都需要振动传感器。
八、湿度传感器
湿度传感器也称为湿度计；
对于检测空气和土壤中的水分，湿度传感器是非常必要的。主要被用于空调系统。
九、接近传感器
接近传感器可以很容易地检测到附近的物体，而无需任何直接接触。它分为不同的类型：
1、电容式接近传感器
2、感应式接近传感器
它广泛应用于智能手机、平板电脑、机器、机器人系统、过山车等。
十、颜色传感器
颜色传感器其实就是光电传感器。
它能有助于感知物体的颜色并识别颜色标记。这种传感器使用RGB（红、绿、蓝）色标。
在我们的彩绘和印刷、化妆品、纺织、医疗诊断、计算机彩色监视器和过程控制中，大量地使用了颜色传感器。
十一、辐射传感器
辐射传感器是一种电子仪器，可以感应和测量诸如α、β、γ、中子、X射线等辐射粒子。
此外，它还可以感应电磁辐射，如波、宇宙辐射（阳光）。
辐射传感器包括三种不同类型。
1、充气辐射传感器
2、闪烁辐射传感器
3、固态辐射传感器
这种传感器用于核能、医学成像模式和环境放射性监测，所以一般我们生活中能直接见到这种传感器的机会并不多，但是实际上却息息相关。
十二、液位传感器
液位传感器的主要作用是测量固体、液体和气体等不同材料的液位或高度。
它分为以下几种：
1、激光液位传感器
2、浮子传感器
3、电容式液位传感器
4、电阻式液位传感器
5、超声波液位传感器
6、静液压液位传感器
7、光学物位传感器
8、电磁液位传感器
液位传感器被广泛应用于船舶，集装箱，水箱燃油箱箱等，用于水位检查。
十三、位置传感器
位置传感器决定位移和位置（如线性和旋转）。
基本上，位置传感器分为以下几种。
1、光学位置传感器
2、线性位置传感器
3、旋转位置传感器
4、感应式位置传感器
5、电容式位置传感器
6、光纤位置传感器
7、超声波位置传感器
例如，电位计包含旋转位置传感器，该传感器可随角度移动而变化，
位置传感器在家庭和工业应用实际上很多，如门关闭/打开、阀门监控、电机控制、用于控制发动机燃料或动力流量的节流阀。
十四、烟雾或气体传感器
气体传感器用于检测不同类型的气体，有毒或爆炸性气体，空气中的烟雾。其中一些传感器还能够测量气体浓度。
气体或烟雾传感器可以分为三大类：
1、光学式烟雾传感器
2、电离式烟雾传感器
3、激光式烟雾传感器
烟雾传感器应用于工厂、工业、建筑、船舶、飞机等。
十五、火焰传感器
火焰传感器可以很容易地检测到火灾或附近材料的火焰。这些检测到的信号被传送到连接的控制设备。
它用于工业区的报警系统、天然气厂、灭火系统和基于Arduino的设计火灾探测器项目。
十六、泄漏传感器
泄漏传感器用于密闭容器或真空室中，用于检测水泄漏、液体泄漏、空气泄漏等。
按工作角色分为两大部分：
1、点泄漏传感器
2、流量泄漏传感器
十七、加速度计
加速度计是测量运动加速度或速度的仪器。
它广泛应用于手势控制的机器人、飞机和导弹导航系统、过程控制系统、车辆加速以及其他旋转电子设备，如涡轮机、滚筒、风扇、压缩机、泵等。
十八、倾斜传感器
倾斜传感器检测基准面的角运动、角坡度、角运动、轴并随其变化。
主要用于手机、平板电脑、手持式游戏机、船只、车辆、飞机等的角度和自动旋转操作的监控。
十九、标记传感器
标记传感器作为光电式传感器工作。它用来感觉物体上的色标。
标记传感器广泛应用于印刷和包装行业。
二十、流量传感器或浮子传感器
流量传感器测量和检测几乎所有的工艺流体。检测到的数据将提供给控制器系统。
用于工业领域、发电仪表、发电厂等。
这次，我介绍了20种不同类型的传感器及其用途。每个传感器都有自己的特点和功能。它们可以用于特定的项目中，像现在越来越火的手持或无线电气电子工程，都使用各种类型的无线传感器。
此外，传感器还用于PLC项目，机器人系统，物联网等项目。
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