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什么是接近傳感器？

接近傳感器，是指代替限位開(kāi)關(guān)等接觸式檢測(cè)方式，以無(wú)需接觸檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)為目的的傳感器的總稱(chēng)。其能將檢測(cè)對(duì)象的移動(dòng)信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)。

在轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)的檢測(cè)方式中，包括利用電磁感應(yīng)引起的檢測(cè)對(duì)象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測(cè)體的接近引起的電氣信號(hào)的容量變化的方式、利石和引導(dǎo)開(kāi)關(guān)的方式。 由感應(yīng)型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構(gòu)成。

接近傳感器是利用振動(dòng)器發(fā)生的一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬目標(biāo)接近這磁場(chǎng)并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)發(fā)生渦流，因此導(dǎo)致振動(dòng)衰減，以至接近傳感器的振動(dòng)器停振。接近傳感器的振動(dòng)器振動(dòng)及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，因此達(dá)到接近傳感器的非接觸式之檢測(cè)的目的。這就是接近傳感器的運(yùn)作原理。

接近傳感器廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中可作為限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)。接近傳感器具有使用壽命長(zhǎng)、工作可靠、重復(fù)定位精度高、無(wú)機(jī)械磨損、無(wú)火花、無(wú)噪音、抗振能力強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，接近傳感器的應(yīng)用范圍日益廣泛，其自身的發(fā)展和創(chuàng)新的速度也是極其迅速。

復(fù)合式磁傳感器

弱磁探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，歸根結(jié)底依靠的是磁傳感器技術(shù)的進(jìn)步。近年來(lái)，隨著各種物理效應(yīng)在磁場(chǎng)測(cè)量中的應(yīng)用，各種弱磁測(cè)量的方法已經(jīng)逐漸趨于完善，而根據(jù)不同測(cè)量方法，各類(lèi)磁傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。從霍爾效應(yīng)磁傳感器、磁通門(mén)磁傳感器、磁電阻傳感器到光泵磁強(qiáng)計(jì)和超導(dǎo)量子干涉器件(SQUID)，磁傳感器技術(shù)不斷的向前發(fā)展。這其中，為熟知的探測(cè)精度達(dá)到fT量級(jí)的弱磁傳感器當(dāng)屬基于超導(dǎo)約瑟夫森效應(yīng)的超導(dǎo)量子干涉器件。目前，單獨(dú)的SQUID 器件在低溫下靈敏度可以達(dá)到0.2—2 pT，而通過(guò)加入耦合線(xiàn)圈磁通放大器，在4.2 K靈敏度可以達(dá)到10 fT 以下。然而，對(duì)于低溫超導(dǎo)SQUID 而言，需要昂貴的低溫制冷設(shè)備(液氦、低溫制冷機(jī)等)；高溫超導(dǎo)SQUID由于超導(dǎo)材料的相干長(zhǎng)度短，在約瑟夫森結(jié)的制備方面存在困難。這些因素都制約了SQUID的大規(guī)模應(yīng)用。

伴隨著科技進(jìn)步和信息技術(shù)的發(fā)展，除了靈敏度之外，人們也對(duì)磁傳感器的尺寸、穩(wěn)定性、功耗、制備工藝的簡(jiǎn)單化等提出了越來(lái)越高的要求。其中基于磁電阻效應(yīng)的傳感器因其具備高靈敏度、功耗低、體積小、加工技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)正在越來(lái)越大規(guī)模的使用。其中，基于巨磁電阻(GMR)及隧道磁電阻(TMR)效應(yīng)制備的磁電阻傳感器因其飽和磁場(chǎng)較低、單位磁場(chǎng)靈敏度高、溫度特性穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛用于生產(chǎn)應(yīng)用中。特別是TMR磁傳感器，擁有小型化、低成本、低功耗、高集成性、高相應(yīng)頻率和高靈敏度特性，使其成為未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。

另一方面，作為高靈敏度傳感器而言，GMR和TMR的固有噪聲仍然較大，特別是在低頻下，傳感器存在明顯的1/f 噪聲。并且在探測(cè)精度方面相比于SQUID、光泵磁力儀等高靈敏度磁傳感器仍然有較大差距，這也限制了其在生物磁性、等一些弱磁探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

傳感器的作用（二）

4、壓力傳感器

作用：壓力傳感器主要以力學(xué)信號(hào)為媒介，把流量等參數(shù)與電信號(hào)聯(lián)系起來(lái)，可測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力、氣缸壓力、大氣壓、油壓等，常用壓力傳感器可分為電容式、半導(dǎo)體壓阻式、差動(dòng)變壓器式和表面彈性波式。

電容式多檢測(cè)負(fù)壓、液壓、氣壓，可測(cè) 20～100kPa 的壓力，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速敏捷，能抵御惡劣工作條件；壓阻式需要另設(shè)溫度補(bǔ)償電路，它常用于工業(yè)生產(chǎn)；相對(duì)于差動(dòng)變壓器式不穩(wěn)定的數(shù)字輸出，表面彈性波式表現(xiàn)異，它小巧節(jié)能、靈敏可靠，受溫度影響小。

5、氣體濃度傳感器

作用：被用來(lái)檢測(cè)各種氣體濃度。比如氧傳感器，多在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管中，用來(lái)評(píng)價(jià)空燃比。目前應(yīng)用的有氧化鋯式和氧化鈦式。氧化鋯式更受歡迎，它能在一定溫度下將元件極板內(nèi)兩側(cè)氧濃度差化為濃差電動(dòng)勢(shì)，成本低廉，而且測(cè)試結(jié)果受環(huán)境影響很小。

6、溫度傳感器

作用：溫度傳感器主要用于檢測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)和車(chē)內(nèi)的溫度，它使用了不同種類(lèi)的電阻器：線(xiàn)繞式、熱敏式、熱偶式。線(xiàn)繞電阻式和熱偶電阻式精度比較高，但線(xiàn)繞電阻式響應(yīng)不及時(shí)，熱偶電阻式不能單獨(dú)使用必須搭配放大器和冷端處理，而熱敏電阻式雖靈敏但線(xiàn)性差，使用溫度有限，因此三種傳感器各有優(yōu)劣。

7、爆燃傳感器

作用：它被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，可檢測(cè)氣缸壓力、振動(dòng)和燃燒噪聲，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的爆燃程度，再通過(guò)調(diào)整點(diǎn)火來(lái)排除隱患。爆燃傳感器常用磁致伸縮式。