¿Cuál es el principio del sensor? ¿Cuál es la definición del principio del sensor? Es posible que no estés familiarizado con el término principio del sensor ni sepas lo que significa aproximadamente. Ahora averigüémoslo. ¿Cuál es el principio del sensor? Debemos prestar atención a los siguientes puntos: Cuando estábamos en la universidad, nuestros profesores hablaban a menudo sobre los principios de los sensores, que es exactamente lo que necesitamos ahora. ¡Compártelo con todos! Antes no sabía lo que significaba, pero después de escuchar el último contenido y capacitación, probablemente entendí algunas cosas: Ahora entendamos: ¿Qué es un sensor? En términos generales, un sensor es un dispositivo que puede detectar información externa y convertirla en señales utilizables de acuerdo con ciertas reglas. En pocas palabras, un sensor es un dispositivo que convierte señales externas en señales eléctricas. Por lo tanto, consta de dos partes: elemento sensible (elemento sensor) y dispositivo de conversión. Algunos componentes sensibles a los semiconductores pueden emitir directamente señales eléctricas y formar sensores por sí mismos. Hay muchos tipos de componentes sensibles, que se pueden dividir en ① categorías físicas basadas en efectos físicos como fuerza, calor, luz, electricidad, magnetismo y sonido. ② Química, basada en los principios de las reacciones químicas. (3) Biología, basada en las funciones de reconocimiento de enzimas, anticuerpos, hormonas y otras moléculas. Generalmente, según sus funciones básicas de detección, se pueden dividir en diez categorías: elementos sensibles al calor, elementos sensibles a la luz, elementos sensibles al gas, elementos sensibles a la fuerza, elementos sensibles al magnético, elementos sensibles a la humedad, elementos sensibles al sonido, elementos sensibles a la radiación, elementos sensibles al color elementos, elementos sensibles al sabor, etc. Categorías principales (alguien una vez dividió los sensores en 46 categorías). A continuación se presentan los sensores térmicos, fotosensibles, sensibles a los gases, sensibles a la fuerza y ​​magnéticos de uso común y sus componentes sensibles. Sensor de temperatura y sensor térmico El sensor de temperatura se compone principalmente de sensor térmico. Hay muchos tipos de componentes térmicos, incluidos bimetálicos, termistores de cobre, termistores de platino, termopares, termistores semiconductores, etc. Los sensores de temperatura que utilizan termistores semiconductores como elementos de detección se utilizan ampliamente porque, bajo las condiciones operativas permitidas por los componentes, los termistores semiconductores tienen las características de tamaño pequeño, alta sensibilidad, alta precisión, proceso de fabricación simple y bajo precio. 1. Los principios de funcionamiento de los termistores semiconductores se pueden dividir en dos tipos según las características de temperatura. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistencia de un termistor con coeficiente de temperatura positivo y aumenta la resistencia de un termistor con coeficiente de temperatura negativo. ⑴El principio de funcionamiento del termistor de coeficiente de temperatura positivo. Este termistor está hecho de titanato de bario (BaTio3) como material básico, dopado con una cantidad adecuada de elementos de tierras raras y sinterizado a alta temperatura mediante un proceso cerámico. El titanato de bario puro es un material aislante, pero cuando se mezcla con una cantidad adecuada de elementos de tierras raras como lantano (La) y niobio (Nb), se convierte en un material semiconductor, llamado titanato de bario semiconductor. Es un material policristalino con interfaces granulares entre granos, que equivalen a barreras potenciales para la conducción de electrones. Cuando la temperatura es baja, debido al campo eléctrico en el semiconductor BaTiO_3, los electrones conductores pueden atravesar fácilmente la barrera de potencial, por lo que el valor de resistencia es menor. Cuando la temperatura aumenta hasta la temperatura del punto Curie (es decir, la temperatura crítica, el punto Curie del titanato de bario es generalmente 120 °C como "punto de control de temperatura" de este elemento), el campo eléctrico interno se destruye y no puede ayudar al Los electrones conductores cruzan la barrera de potencial, por lo que se muestra como un fuerte aumento de la resistencia. Dado que la resistencia de este elemento cambia muy lentamente con la temperatura antes de alcanzar el punto Curie, tiene las funciones de temperatura constante, regulación y control automático de temperatura. Solo produce calor, no se pone rojo, no tiene llama abierta y no es fácil de quemar. El voltaje puede alcanzar 3 ~ 440 voltios CA y CC, y la vida útil es larga. Muy adecuado para la detección de sobrecalentamiento de equipos eléctricos como motores. (2) Principio de funcionamiento del coeficiente de temperatura negativo El coeficiente de temperatura negativo está hecho de óxidos metálicos como óxido de manganeso, óxido de cobalto, óxido de níquel, óxido de cobre y óxido de aluminio mediante tecnología cerámica. Estos materiales de óxido metálico tienen propiedades semiconductoras, exactamente como los materiales cristalinos de germanio y silicio. El número de portadores (electrones y huecos) en el cuerpo es pequeño y la resistencia es alta. A medida que aumenta la temperatura, aumenta el número de portadores en el cuerpo y disminuye la resistencia natural. Hay muchos tipos de coeficientes de temperatura negativos, que se utilizan para distinguir entre temperatura baja (-60 ~ 300 ℃), temperatura media (300 ~ 600 ℃) y temperatura alta (>: 600 ℃). Tienen alta sensibilidad y buena estabilidad. , respuesta rápida, larga vida útil. Debido a su bajo precio, se usa ampliamente en circuitos automáticos de control de temperatura que requieren medición de temperatura de punto fijo, como refrigeradores, aires acondicionados, invernaderos y otros sistemas de control de temperatura. Cuando el termistor se combina con un circuito de amplificación simple, se pueden detectar cambios de temperatura de una milésima de grado, por lo que se pueden realizar mediciones de temperatura de alta precisión con instrumentos electrónicos.

La temperatura de funcionamiento de los termistores de uso general es de -55 ℃ ~ 315 ℃, y la temperatura de funcionamiento de los termistores especiales de baja temperatura es inferior a -55 ℃ y puede alcanzar -273 ℃. 2. Modelo de termistor Nuestro termistor doméstico está diseñado de acuerdo con la norma ministerial SJ1155-82 y consta de cuatro partes. Parte 1: Nombre principal, utilizando la letra "m" para representar el elemento sensible. Parte II: Categoría donde se usa la letra "Z" para un termistor con coeficiente de temperatura positivo, o la letra "F" para un termistor con coeficiente de temperatura negativo. Parte 3: Finalidad o características, representada por un dígito (0-9). El número general '1' representa el uso general, '2' representa la estabilización de voltaje (coeficiente de temperatura negativo), '3' representa la medición de microondas (coeficiente de temperatura negativo), '4' representa el calentamiento indirecto (coeficiente de temperatura negativo), '5' representa Medición de temperatura, '6' representa control de temperatura, '7' representa desmagnetización (termistor de coeficiente de temperatura positivo), 9' representa el tipo de temperatura constante (termistor de coeficiente de temperatura positivo), 0' representa especial (coeficiente de temperatura negativo Parte 4: Secuencia). El número de serie, también representado por números, representa las especificaciones y el rendimiento. Para la necesidad especial de distinguir esta serie de productos, los fabricantes suelen agregar un "número de serie derivado" después del número de serie. El número de serie derivado es una combinación de letras, números y. '-' 3. Los parámetros principales del termistor Las condiciones de trabajo de varios termistores deben estar dentro del rango permitido de sus parámetros de fábrica. Hay más de diez parámetros principales del termistor: resistencia nominal, temperatura ambiente de funcionamiento (temperatura máxima de funcionamiento). ), Siempre hay un cierto error en la potencia medida, potencia nominal, tensión nominal (tensión máxima de funcionamiento), corriente de funcionamiento, coeficiente de temperatura, constante del material, constante de tiempo, etc. El valor de resistencia nominal es el valor de resistencia a 25°C. y potencia cero debe estar dentro de 10. El rango de temperatura de funcionamiento de los termistores comunes es amplio y se puede seleccionar entre -55 °C y 315 °C según las necesidades. Vale la pena señalar que la temperatura máxima de funcionamiento de los diferentes tipos de termistores. varía mucho, como los chips, el coeficiente de temperatura negativo es 11 y MF53-65438 es 1, 4. El coeficiente de temperatura negativo general es la primera opción para los termistores experimentales, porque generalmente es más fácil observar cambios con la temperatura que los termistores con. coeficientes de temperatura positivos, y el valor de resistencia es continuo y obvio. Si se selecciona un termistor con un coeficiente de temperatura positivo, la temperatura experimental debe estar cerca de la temperatura del punto Curie del componente. Ejemplo MF11 Parámetros técnicos principales del coeficiente de temperatura negativo. Nombre Parámetro Valor Símbolo del termistor MF11 Diagrama esquemático Resistencia nominal (kω) 10 ~ 15 Símbolo del chip Potencia nominal (W) 0,25 Constante de material Rango B (K) 1988. Coeficiente de grados (10-2/℃)-(2,23 ~ 4,09) Coeficiente de disipación (mW/℃) ≥5 constante de tiempo (s) ≤30 Temperatura máxima de funcionamiento (℃) 125 Para una medición aproximada del valor del termistor, se debe seleccionar un multímetro con un rango moderado y una pequeña corriente de medición del termistor si el termistor está aproximadamente. 10kΩ, puede elegir un multímetro MF10 y girar su interruptor de marcha. Vaya al nivel de ohmios R×100 y use una pinza de cocodrilo en lugar de un bolígrafo para sujetar las dos clavijas del termistor cuando la temperatura ambiente sea significativamente más baja que la del cuerpo. temperatura, la lectura es 10,2 k. Puede verlo cuando sostiene el termistor con la mano. La resistencia indicada por la aguja disminuye gradualmente. Después de soltar la mano, la resistencia aumenta y se recupera gradualmente. La temperatura máxima de funcionamiento es de aproximadamente 100 ℃). Varios sensores de temperatura prácticos en acondicionadores de aire: El elemento térmico está encapsulado en metal de cobre. b Sensor de medición de temperatura del aire 2 Sensor óptico y elemento fotosensible El sensor óptico se compone principalmente de elementos fotosensibles. se desarrollan rápidamente y son ampliamente utilizados en el mercado Transistores, optoacopladores y células fotovoltaicas. 1. Fotorresistor El fotorresistor está compuesto por un cristal fotoeléctrico semiconductor que puede transmitir luz. Debido a las diferentes composiciones de los cristales fotoeléctricos semiconductores, se pueden dividir en fotorresistores de luz visible (cristales de sulfuro de cadmio), fotorresistores de luz infrarroja (cristales de arseniuro de galio) y fotorresistores de luz ultravioleta (cristales de sulfuro de zinc). Cuando la superficie de un cristal fotoeléctrico semiconductor se ilumina con una longitud de onda sensible, los portadores en el cristal aumentan, lo que hace que aumente su conductividad (es decir, que disminuya su resistencia).