传感器应用技术基础5.ppt

应用： 冶金、轧制、磨削加工以及各种热加工过程中都涉及到动态温度场的检测问题。 3.11 其他类型传感器 3 红外测温仪 3.11 其他类型传感器 红外探测器按其工作原理: 可分为光电红外探测器和热敏红外探测器。 光电红外探测器：光敏电阻和光电池； 热敏红外探测器：热敏电阻型、热电偶型等。 目标 指示器 光学系统 红外探测器 放大器 微电机 调制盘 应用 3.11 其他类型传感器 高层建筑 、金融机构、保险业、 娱乐场所、商场超市、住宅小区、宾馆酒店、 仓库堆场、 压力容器加油站等行业。 家庭使用：人体测温 房间环境测温、 电线接点、镇流器、 烤箱、 冰箱、 空调等。 3.11.3 光纤传感器 3.11 其他类型传感器 特点 可以在强电磁干扰、高温高压、原子辐射、易爆、化学腐蚀等恶劣条件下使用，高灵敏度及低损耗的优点使其用途广泛。 单模光纤 多模光纤 光纤传感技术发展的方向: 采用新材料研制特殊结构的专用光纤。 1 工作原理 3.11 其他类型传感器 将来自光源的光经过光纤送入调制器．使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光探测器，经解调器解调后，获得被测参数。 2 类型 传光型：结构型或非功能型光纤传感器，用多模光纤 传感型：物性型或功能型光纤传感器，用单模光纤。 3.11 其他类型传感器 传光型光纤传感器 光纤仅作为传播光的介质，对外界信息的“感觉”功能是依靠其它物理性质的功能元件来完成的。传感器中的光纤是不连续的，其间有中断，中断的部分要接上其他介质的敏感元件。调制器可能是光谱变化的敏感元件或其他敏感元件。光纤在传感器中仅起传光作用。 3.11 其他类型传感器 案例 3.11 其他类型传感器 利用对外界信息具有敏感能力和检测功能的光纤(或特殊光纤)作传感元件，将“传”和“感”合为一体的传感器。在这类传感器中，光纤不仅起传光的作用，而且还利用光纤在外界因素（弯曲、相变）的作用下，其光学特性（光强、相位、偏振态等）的变化来实现传和感的功能。因此，传感器中的光纤是连续的。 传感型光纤传感器 偏振态 r 微弯曲 相位变化 入射光纤 调制器 出射光纤 光源 输出 案例 3.11 其他类型传感器 华中科技大学机械学院 3.10 生物化学传感器 第三章、传感器原理及应用基础 化学传感器是指把气体或液体中的化学量转化为电量信号输出的器件。 一般来说，化学传感器大致相当于动物的嗅觉、味觉器官。相应于嗅觉的是气体传感器，相应于味觉的是检测液体或溶液中成份的离子敏感传感器、生物传感器。 比较起物理量如压力、温度、流量等的测量，对化学量的测量要困难得多。因为不仅需要有准确度、稳定性、灵敏度等方面的要求，而且还要求传感器具有选择性。化学传感器是由化学敏感层和物理转换器结合而成的，是能提供化学组成直接信息的传感器件。 3.10.1 离子选择性电极 离子选择性电极是一种将给定离子活度转换为电位信号的电化学传感器，实际上是一种电化学装置。其变换原理是基于电极电位效应，即利用电极膜两边的电位因外界溶液离子的渗透作用而发生变化来实现化学量到电量的转换。 3.10 生物化学传感器 3.10 生物化学传感器 医院里用钾、钠、氯电极作为血液检验的工具。 地震观测站用氟电极监测井水中氟含量变化作为地震先兆之一。 气象站用银电极观察人工降雨效果。 公安部门用氟电极检验氟中毒情况。 酒厂用铅电极测定白酒中的铅。 药厂可用药物电极检验一大批药物的含量。 饮料厂用糖精电极检验饮料中的糖精等。 应用 3.10.2 气体传感器 3.10 生物化学传感器 气敏传感器就是能感知环境中某种气体及其浓度的一种器件，它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。 接触燃烧式传感器 利用化学反应或红外线吸收与散射原理的传感器 分类 3.10 生物化学传感器 测量汽车尾气中氧含量的氧传感器 应用 3.10.3 生物传感器 3.10 生物化学传感器 热/光 电量 微生物/酶等 敏感元件 生物传感器与其它传感器是检测对象中含生命物质。根据敏感物质不同,生物传感器分酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器等。 3.10 生物化学传感器 1. 酶传感器 基本原理 利用酶的分子识别 和分子转化功能。 3.10 生物化学传感器 产品 谷氨酸葡萄糖双功能分析仪 /味精行业 糖化酶生物传感分