工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器有哪些分類

在了解傳感器的分類前，我們先認(rèn)識一下，傳感器是由什么組成的！

傳感器一般由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件及基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。

①敏感元件是直接感受被測物理量，并以確定關(guān)系輸出另一物理量的元件（如彈性敏感元件將力，力矩轉(zhuǎn)換為位移或應(yīng)變輸出）。

②轉(zhuǎn)換元件是將敏感元件輸出的非電量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)（電阻，電感，電容）及電流或電壓等電信號。

③基本轉(zhuǎn)換電路是將該電信號轉(zhuǎn)換成便于傳輸，處理的電量。

小編在前面的文章提到過，傳感器相當(dāng)于人類的感覺器官，一般分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。

其實，傳感器的分類還有很多種！在這篇文章小編一一給你帶過．．．

按被測量對象

分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。

內(nèi)部信息傳感器主要檢測系統(tǒng)內(nèi)部的位置，速度，力，力矩，溫度以及異常變化。

外部信息傳感器主要檢測系統(tǒng)的外部環(huán)境狀態(tài)，它有相對應(yīng)的接觸式（觸覺傳感器、滑動覺傳感器、壓覺傳感器）和非接觸式（視覺傳感器、超聲測距、激光測距）。

按傳感器能量源

可分為有源傳感器和無源傳感器。

（1）無源傳感器：不需外加電源。而是將被測量的相關(guān)能量轉(zhuǎn)換成電量輸出（主要有：壓電式、磁電感應(yīng)式、熱電式、光電式）又稱能量轉(zhuǎn)化型；

例如：

光電傳感器能將光射線轉(zhuǎn)換成電信號，其原理類似太陽能電池；

壓電傳感器能夠?qū)毫D(zhuǎn)換成電壓信號；

熱電傳感器能將被測溫度場的能量（熱能）直接轉(zhuǎn)換成為電壓信號的輸出等等。

（2）有源傳感器：需要外加電源才能輸出電量，又稱能量控制型（主要有：電阻式、電容式、電感式、霍爾式）。

電阻式直線位移傳感器

按作用形式

可分為主動型和被動型傳感器。

主動型傳感器，此種傳感器對被測對象能發(fā)出一定探測信號，能檢測探測信號在被測對象中所產(chǎn)生的變化，或者由探測信號在被測對象中產(chǎn)生某種效應(yīng)而形成信號。

（1）檢測探測信號變化方式的稱為作用型

（2）檢測產(chǎn)生響應(yīng)而形成信號方式的稱為反作用型。

雷達(dá)與無線電頻率范圍探測器是作用型實例，而光聲效應(yīng)分析裝置與激光分析器是反作用型實例。

被動型傳感器只是接收被測對象本身產(chǎn)生的信號，如紅外輻射溫度計、紅外攝像裝置等。

按外界輸入的信號變換為電信號采用的效應(yīng)

可分為物理型傳感器、化學(xué)型傳感器和生物型傳感器三大類

物理型傳感器又可以分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器。

結(jié)構(gòu)型傳感器是以結(jié)構(gòu)（如形狀、尺寸等）為基礎(chǔ)，利用某些物理規(guī)律來感受（敏感）被測量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號實現(xiàn)測量的。例如：

電容式壓力傳感器

電容式壓力傳感器

必須有按規(guī)定參數(shù)設(shè)計制成的電容式敏感元件，當(dāng)被測壓力作用在電容式敏感元件的動極板上時，引起電容間隙的變化導(dǎo)致電容值的變化，從而實現(xiàn)對壓力的測量。

物性型傳感器就是利用某些功能材料本身所具有的內(nèi)在特性及效應(yīng)感受（敏感）被測量，并轉(zhuǎn)換成可用電信號的傳感器。例如：

壓電式壓力傳感器

壓電式壓力傳感器

利用具有壓電特性的石英晶體材料制成的壓電式壓力傳感器，就是利用石英晶體材料本身具有的正壓電效應(yīng)而實現(xiàn)對壓力測量的；

壓阻式傳感器

壓阻式傳感器

利用半導(dǎo)體材料在被測壓力作用下引起其內(nèi)部應(yīng)力變化導(dǎo)致其電阻值變化制成的壓阻式傳感器，就是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)而實現(xiàn)對壓力測量的。

一般而言，結(jié)構(gòu)型傳感器強(qiáng)調(diào)要依靠精密設(shè)計制作的結(jié)構(gòu)才能保證其正常工作；而物性型傳感器則主要依靠材料本身的物理特性、物理效應(yīng)來實現(xiàn)對被測量的敏感。

化學(xué)傳感器是利用電化學(xué)反應(yīng)原理，把無機(jī)或有機(jī)化學(xué)的物質(zhì)成分、濃度等轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。常用的是離子傳感器，即利用離子選擇性電極，測量溶液的pH值或某些離子的活度，如K＋，Na＋，Ca2＋等。電極的測量對象不同，但其測量原理基本相同。

主要是利用電極界面（固相）和被測溶液（液相）之間的電化學(xué)反應(yīng)，即利用電極對溶液中離子的選擇性響應(yīng)而產(chǎn)生的電位差。所產(chǎn)生的電位差與被測離子活度對數(shù)成線性關(guān)系，故檢測出其反應(yīng)過程中的電位差或由其影響的電流值，即可給出被測離子的活度。

化學(xué)傳感器的核心部分是離子選擇性敏感膜。膜可以分為固體膜和液體膜。玻璃膜、單晶膜和多晶膜屬固體膜；而帶正、負(fù)電荷的載體膜和中性載體膜則為液體膜。

化學(xué)傳感器廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、化學(xué)工業(yè)的在線檢測及環(huán)保檢測中。

生物傳感器是一種利用生物活性物質(zhì)選擇性來識別和測定生物化學(xué)物質(zhì)的傳感器。生物活性物質(zhì)對某種物質(zhì)具有選擇性親和力，也稱其為功能識別能力。

生物傳感器主要由兩大部分組成。

其一是功能識別物質(zhì)，其作用是對被測物質(zhì)進(jìn)行特定識別。

那么，在工業(yè)自動化領(lǐng)域哪些行業(yè)是引爆傳感器應(yīng)用的關(guān)鍵呢，眾傳感器企業(yè)又將瞄準(zhǔn)哪些新興行業(yè)？

汽車制造：傳感器應(yīng)用歷久彌新

經(jīng)過多年發(fā)展，中國汽車市場已成為增速的汽車市場之一。隨著中國汽車銷量的增加，傳感器應(yīng)用也隨之快速增長。微型化、多功能化、集成化和智能化的傳感器將逐步取代傳統(tǒng)的傳感器，成為汽車傳感器的主流。

除了給汽車配置傳感系統(tǒng)，在汽車制造過程中，傳感器的應(yīng)用早已經(jīng)不新鮮了。在汽車生產(chǎn)自動化過程中，對零部件的位置檢測成為傳感器應(yīng)用的重要一環(huán)，也是對傳感器要求高的環(huán)節(jié)。為了滿足高精準(zhǔn)的檢測，高精度傳感器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在汽車的零部件加工、發(fā)動機(jī)制造、整車廠的沖壓、涂裝、焊裝、總裝等自動化生產(chǎn)中的各種位置檢測。

由于汽車行業(yè)吸收新技術(shù)新產(chǎn)品的能力強(qiáng)，對自動化的要求也比較高，因此像圖爾克、易福門、巴魯夫、堡盟等很多傳感器企業(yè)都將該行業(yè)列為重要的目標(biāo)市場。據(jù)易福門重點行業(yè)*萬輝介紹，易福門在汽車行業(yè)熱門的應(yīng)用當(dāng)屬RFID和IO－Link產(chǎn)品的解決方案。“RFID技術(shù)主要用來實現(xiàn)汽車零部件的可追溯和汽車零部件的倉儲物流管理，IO－Link方案主要幫助汽車制造商實現(xiàn)生產(chǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和大數(shù)據(jù)采集，這些都與‘工業(yè)4．0’銜接。”正是該行業(yè)對生產(chǎn)技術(shù)的要求不斷提高，使傳感器在該領(lǐng)域的應(yīng)用不斷更新，汽車制造也成為推動傳感器技術(shù)革新的重要引擎。

電子制造行業(yè)：傳感器滿足高精度檢測

近年消費電子類產(chǎn)品的普及使得電子制造業(yè)在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展，加快了電子制造行業(yè)的步伐。消費者對其需求也從使用層面逐漸趨向于追求潮流，從而更加推動消費電子在開發(fā)、設(shè)計及制造層面的加速發(fā)展。面對迅猛擴(kuò)大的市場，電子制造設(shè)備也在不斷優(yōu)化、更新，向著提高效率、提升良品率、提升設(shè)備操作安全性等方向邁進(jìn)。同時，為了滿足市場需求，電子制造業(yè)大量地應(yīng)用工業(yè)傳感器，以全面提升整體生產(chǎn)能力。

在電子制造的生產(chǎn)線中，無論是機(jī)器人組裝，還是電子元件的檢測，都離不開視覺傳感設(shè)備的應(yīng)用。天津圖爾克市場及產(chǎn)品管理部高級產(chǎn)品經(jīng)理馮曉冬認(rèn)為：“視覺傳感器也將成為切入智能制造的利刃，電子制造高精度需求和生產(chǎn)線專業(yè)性使得機(jī)器人、機(jī)器視覺和自動化解決方案都存在相當(dāng)?shù)募夹g(shù)壁壘，掌握核心技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗才是傳感器企業(yè)扎根電子行業(yè)的必要條件。”

工業(yè)機(jī)器人：傳感器賦予其感知能力

近幾年，機(jī)器換人成為熱潮，工業(yè)機(jī)器人市場火爆。為了使機(jī)器人提高適應(yīng)能力，及時檢測到作業(yè)環(huán)境，在機(jī)器人上應(yīng)用了大量的傳感設(shè)備，這些傳感器改善了機(jī)器人工作狀況，使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。

在一臺機(jī)器人身上，集成了觸覺傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器等，它們各自分工明確，確保機(jī)器人能與人類一樣正常工作。很多協(xié)作機(jī)器人集成了力矩傳感器和攝像機(jī)，以確保在操作中擁有更好的視角，同時保證工作區(qū)域的安全；視覺傳感器是一個可以執(zhí)行多種任務(wù)的攝像頭。從檢測運(yùn)動物體到傳輸帶上的零件定位，使機(jī)器人可以根據(jù)接收到的信息適當(dāng)調(diào)整自己的動作；如果說視覺傳感器給了機(jī)器人眼睛，那么力覺傳感器則賦予機(jī)器人觸覺，利用力矩傳感器感知末端執(zhí)行器的力度；除了考慮機(jī)器人自身的正常運(yùn)作，為了保障作業(yè)人員的安全，機(jī)器人還應(yīng)安裝上安全傳感器，當(dāng)機(jī)器人感知到異常的力度時，觸發(fā)緊急停止，從而確保作業(yè)人員的安全。

“由于機(jī)器人也趨于小型化，傳感器的安裝空間更是有限，所以在機(jī)器人的應(yīng)用中，更需要微小型傳感器，堡盟發(fā)揮其善做微小型產(chǎn)品的優(yōu)勢，重點關(guān)注產(chǎn)品在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，使其高速、高精度的特點在機(jī)器手臂中發(fā)揮得*。”堡盟市場*宋小剛十分看好傳感器在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

食品加工與包裝：提升自動化程度的*良品

食品安全問題日益突出，我國對食品安全越來越重視，于是對食品檢測技術(shù)提出了精細(xì)化要求。過去，我國食品機(jī)械制造商忽略了對食品檢測技術(shù)的應(yīng)用，而與整機(jī)性能提高相比，食品檢測技術(shù)將有更大的發(fā)展空間。在食品檢測技術(shù)中，傳感器發(fā)揮著重要作用，對食品溫度、位置等的數(shù)據(jù)采集幫助很大。傳感器的應(yīng)用不僅提高了食品的產(chǎn)量，還能保障食品的安全性。

“以前，食品行業(yè)自動化程度相對較低，隨著國人對食品的安全與質(zhì)量要求越來越高，消費升級，生產(chǎn)企業(yè)可能會對自動化提出一些新需求。”巴魯夫市場部總監(jiān)吳濤認(rèn)為其他行業(yè)也許在發(fā)展上會有起伏波動，但生產(chǎn)快消品的食品包裝行業(yè)的前景依然非常廣闊，“究其原因，一是行業(yè)本身需求會不斷更新，二是現(xiàn)有的生產(chǎn)線需要不斷改造。”因此，作為提升該行業(yè)自動化程度的*良品，傳感器在食品加工與包裝行業(yè)的應(yīng)用將會有增無減。

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