?傳感器是一種能夠感知規(guī)定的被測(cè)量(如物理量、化學(xué)量、生物量等),并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為可用信號(hào)(通常是電信號(hào))的器件或裝置。其作用是獲取信息,作為檢測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié),廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療設(shè)備、汽車電子等眾多領(lǐng)域。
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物理傳感器:基于物理效應(yīng)進(jìn)行測(cè)量。例如,應(yīng)變式傳感器利用金屬或半導(dǎo)體材料的應(yīng)變效應(yīng),當(dāng)材料受到外力作用發(fā)生形變時(shí),其電阻值會(huì)發(fā)生變化。以金屬應(yīng)變片為例,根據(jù)公式(其中是電阻變化量,是原始電阻,是應(yīng)變系數(shù),是應(yīng)變),通過(guò)測(cè)量電阻的變化就能知道受力的大小。
化學(xué)傳感器:利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)。如氣體傳感器中的電化學(xué)氣體傳感器,基于氣體在電極表面發(fā)生的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流,電流大小與氣體濃度有關(guān)。對(duì)于檢測(cè)一氧化碳(CO)的電化學(xué)傳感器,當(dāng) CO 氣體擴(kuò)散到工作電極時(shí),會(huì)發(fā)生反應(yīng),通過(guò)檢測(cè)該反應(yīng)產(chǎn)生的電流來(lái)確定 CO 的濃度。
生物傳感器:利用生物活性物質(zhì)(如酶、抗體、微生物等)的特異性識(shí)別作用。例如,葡萄糖生物傳感器,利用葡萄糖氧化酶(GOD)對(duì)葡萄糖的特異性氧化作用。葡萄糖與 GOD 反應(yīng)生成葡萄糖酸和過(guò)氧化氫,通過(guò)檢測(cè)過(guò)氧化氫的生成量或者氧氣的消耗量來(lái)間接測(cè)量葡萄糖濃度。