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多功能传感器

通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量但在许多应用领域中为了能够完美而准确地反映客观事物和环境往往需要同时测量大量的物理量

  简述

  由若干种敏感元件组成的多功能传感器是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能随着传感器技术和微机技术的飞速发展在20世纪末就已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器

  主要结构

  主要的执行规则和结构模式

  (1) 多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成可以用来同时测量多种参数譬如可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起制造成一种新的传感器这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度

  (2) 将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的它们无论何时都工作在同一种条件下所以很容易对系统误差进行补偿和校正

  (3) 借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息以线圈为例它所表现出来的电容和电感是各不相同的

  (4) 在不同的激励条件下同一个敏感元件将表现出来不同的特征而在电压电流或温度等激励条件均不相同的情况下由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的千差万别有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样其多功能特征可谓名副其实

  主要应用

  多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器又如为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件光敏元件和磁敏元件这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号而且还能够输出频率信号和数字信号

  各种类型的仿生传感器是较热门的研究领域而且在感触刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世从实用的角度考虑多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一这种传感器系统由PVDF材料无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成据悉美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功其无触点超声波传感器红外辐射引导传感器薄膜式电容传感器以及温度气体传感器等在美国本土应用甚广。


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