1、傳感器的重要性及標準定義:
了解力傳感器的世界發(fā)展歷程,我們先了解下傳感器的重要性及標準?它的功能及作用是與通信、計算機被稱為現(xiàn)代信息技術的三大支柱和物聯(lián)網(wǎng)基礎,其應用涉及國民經(jīng)濟及國防科研的各個領域,是國民經(jīng)濟基礎性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。
我國國家標準(GB/T7665-2005),對傳感器(Transducer/Sensor)的定義為能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件和裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成。
(GB7665-87),傳感器(Transducer/Sensor)的定義為:能感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉換成可用信號輸出的器件或裝置,傳感器通常由直接相映于被測量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號輸出的轉換元件及相應的電子線路組成。
2、機械式力傳感器的發(fā)展背景:
在早期,主要是機械式傳感器,從工業(yè)革命到二戰(zhàn)后,傳感器是做在儀器儀表中的部件,通過模塊化逐步獨立發(fā)展? 機械式傳感器以彈性體作為敏感元件,輸入量可以是力、壓力、溫度等物理量,輸出量為彈性元件本身的彈性變形。
? 彈性變形經(jīng)放大后可轉化為儀表指針的偏轉,借助刻度指示被測量的大小。
? 應用實例:測力計、壓力計、溫度計。
機械式傳感器以彈性體作為敏感元件,輸入量是力、壓力、溫度等物理量,輸出量為彈性元件本身的彈性變形,其劣勢很明顯。
3、電阻式力傳感器的發(fā)展演進:
50年代,第一代工業(yè)批量化生產(chǎn)的現(xiàn)代傳感器是結構型傳感器(電阻式傳感器),它利用結構參量變化來感受和轉化信號。
上世紀30年代末,由美國E.SimmONs和A.C.Ruge制造出第一批應變計。40年代初(1944年)發(fā)明了粘貼式電阻應變傳感器。
60年代,在第一代結構型傳感器(電阻式傳感器)經(jīng)驗基礎上,產(chǎn)生了傳感器的基本框架, 高校院所實驗室嘗試用其他材料替代為金屬。
4、什么是傳感器?
傳感器一般由敏感元件與輔助器件(變換元件與信號調理電路)組成。敏感元件是傳感器的核心,它的作用是直接感受被測物理量,并對信號進行轉換輸出。輔助器件則是對敏感器件輸出的電信號進行放大、阻抗匹配,以便于后續(xù)儀表接入。
70年代,第二代固體傳感器開始發(fā)展起來,由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成,是利用材料某些特性制成的。