溫度傳感器分類和應用
溫度傳感器技術的特點集中體現在其知識密集性、內容離散性、品種龐雜性、功能智能性、測試精確性、工藝復雜性和應用廣泛性上。
知識密集性。傳感器技術中幾乎牽涉支撐現代文明的所有科學技術。各類傳感器機理各異,與多門學科密切相關,在理論上以物理學中的“效應”、“現象”,化學中的“反 應”,生物學中的“機理”作為基礎;在技術上涉及電子、機械制造、化學工程、生物工程等學科的技術。故傳感器技術是多學科相互滲透的知識密集性學科。
內容離散性。主要體現在傳感器技術所涉及和利用的物理學、化學、生物學中的“效應”、“反應”、“機理”,不僅為數甚多,而且往往是彼此獨立,甚至是完全不相關, 因此打開有關傳感器技術的教材、參考書的目錄,會發現章節順序各異,但都有其道理。
品種龐雜性。首先,自然界中各種信息千差萬別,對應不同的信息就有不同類別的傳感器,如液位傳感器、溫度傳感器、速度傳感器等等品種繁多。其次,對應于自然界中一 種信息的檢測就可根據不同原理、不同材料制作許多種類的傳感器,例如僅線位移傳感器品種就有18種。.第三,由于產品更新換代快,新的傳感器不斷出現,品種不斷增加。第四 ,從雜志、書籍中見到的傳感器品種名稱特別雜。由于傳感器的分類很多,可按其結構分類,可按其敏感材料分類,可按輸入量情況分類,可按輸出量情況分類,可按工作原理分類,可 按功能分類,也可按應用分類,同一種傳感器按其不同分類則名稱很多。總之,傳感器具有品種龐雜性的特點。
功能智能性。傳感器具有多種作用,既可代替人類五官感覺的功能,也能檢測人類五官不能感覺的信息(如超聲波、紅外線、a射線、B射線、y射線等),稱得上是人類五官功能 的擴展。同時,還能在人類無法忍受的高溫、高壓等惡劣環境下工作,而且有的傳感器還具有記憶、存儲、解析、統計處理和自診斷、自校準、自適應等功能,因而稱其為“智能 性”。
測試精確性。傳感器檢測各類信息的量程寬,如溫度可在-273℃一1000℃以上,濕度在幾個PPm~100% RH,壓力傳感器的測壓范圍在0.01Psi一1000psi。傳感器的精度高達 0.01%~0.1%,傳感器的可靠度可達8-9級。
工藝復雜性。傳感器的制作涉及許多高新技術,如集成技術、薄膜技術、超導技術、鍵合技術、高密封技術、特種加工技術,以及多功能化、智能化技術等,工藝難度很大, 要求極高。例如直徑為1mm的微型傳感器精加工技術、厚度為1 mm以下的硅片超薄加工技術、耐壓幾百MPa的大壓力傳感器的密封技術等生產工藝極其復雜而又高精尖。
應用廣泛性。從航天、航空、兵器、船舶、交通、冶金、機械、電子、化工、輕工、能源、煤炭、石油、醫療衛生、生物工程、字宙開發等領域到農、林、牧、副、漁五業直到人