感測器按照其製造工藝分類集成感測器薄膜感測器 厚膜感測器 陶瓷感測器集成感測器是用標準的生產矽基半導體積體電路的工藝技術製造的。通常還將用於初步處理被測信號的部分電路也集成在同一晶片上。
薄膜感測器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路製造在此基板上。
厚膜感測器是利用相應材料的漿料,塗覆在陶瓷基片上製成的,基片通常是al2o3製成的,然後進行熱處理,使厚膜成形。
陶瓷感測器採用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。
完成適當的預備性操作之後,已成形的元件在高溫中進行燒結。厚膜和陶瓷感測器這二種工藝之間有許多共同特性,在某些方面,可以認為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
每種工藝技術都有自己的優點和不足。由於研究、開發和生產所需的資本投入較低,以及感測器參數的高穩定性等原因,採用陶瓷和厚膜感測器比較合理。
幾種感測器的介紹:位移感測器又稱為線性感測器,把位移轉換為電量的感測器。位移感測器是一種屬於金屬感應的線性器件,感測器的作用是把各種被測物理量轉換為電量它分為電感式位移感測器,電容式位移感測器,光電式位移感測器,超音波式位移感測器,霍爾式位移感測器。
在這種轉換過程中有許多物理量(例如壓力、流量、加速度等)常常需要先變換為位移,然後再將位移變換成電量。因此位移感測器是一類重要的基本感測器。在生產過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。機械位移包括線位移和角位移。按被測變數變換的形式不同,位移感測器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型(如自發電式)和結構型兩種。常用位移感測器以模擬式結構型居多,包括電位器式位移感測器、電感式位移感測器(見電感式感測器)、自整角機、電容式位移感測器(見電容式感測器)、電渦流式位移感測器(見電渦流式感測器)、霍爾式位移感測器等。數字式位移感測器的一個重要優點是便於將信號直接送入計算機系統(見數字式感測器)。這種感測器發展迅速,套用日益廣泛(見感應同步器、碼盤、光柵式感測器、磁柵式感測器)。
電位器式位移感測器它通過電位器元件將機械位移轉換成與之成線性或任意函式關係的電阻或電壓輸出。普通直線電位器和圓形電位器都可分別用作直線位移和角位移感測器。但是,為實現測量位移目的而設計的電位器,要求在位移變化和電阻變化之間有一個確定關係。某些套用中,電位器式位移感測器的可動電刷與被測物體相連。物體的位移引起電位器移動端的電阻變化。阻值的變化量反映了位移的量值,阻值的增加還是減小則表明了位移的方向。通常在電位器上通以電源電壓,以把電阻變化轉換為電壓輸出。線繞式電位器由於其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化,其輸出特性亦呈階梯形。如果這種位移感測器在伺服系統中用作位移反饋元件,則過大的階躍電壓會引起系統振盪。因此在電位器的製作中應儘量減小每匝的電阻值。電位器式感測器的另一個主要缺點是易磨損。它的優點是:結構簡單,輸出信號大,使用方便,價格低廉。