./振動(dòng)傳感器種類(lèi)、原理及發(fā)展趨勢(shì)[摘要]振動(dòng)傳感器是一種能感受機(jī)械運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的參量<振動(dòng)速度、頻率,加速度等>并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。在高度發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)中,現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展已成必然發(fā)展趨勢(shì),而測(cè)試系統(tǒng)的最前端是傳感器,它是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的靈魂,被世界各國(guó)列為尖端技術(shù),特別是近幾年快速發(fā)展的IC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),為傳感器的發(fā)展提供了良好與可靠的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。使傳感器的發(fā)展日新月益,且數(shù)字化、多功能與智能化是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要特征。[關(guān)鍵詞]種類(lèi)；原理；發(fā)展趨勢(shì)[Abstract]:Vibrationtransducerisatransducerthatcanfeelthevibrationofamechanicalmovementparameters<frequencyofthevibrationvelocity,acceleration,etc.>andconvertedintousableoutputsignalofthesensor.Attheheightofthedevelopmentofmodernindustry,moderntestingtechnologytodigitization,informationmanagementhasbecomeaninevitabletrendofdevelopment,andtestingsystemforthefrontendisthesensor,itisthesoulofanentiretestsystem,islistedasaleading-edgetechnologyaroundtheworld,particularlyinrecentyears,therapiddevelopmentofICtechnologyandcomputertechnology,thedevelopmentofasensorprovidesagoodandreliablescientificandtechnologybase.Placethesensordevelopment,CrescentIK,andmultipurposedigital,isamodernandintelligentsensordevelopment,animportantfeature.[Keywords]:type,principle,inevitabletrendofdevelopment振動(dòng)傳感器的分類(lèi)1、相對(duì)式電動(dòng)傳感器電動(dòng)式傳感器基于電磁感應(yīng)原理,即當(dāng)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在固定的磁場(chǎng)里切割磁力線(xiàn)時(shí),導(dǎo)體兩端就感生出電動(dòng)勢(shì),因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱(chēng)為電動(dòng)式傳感器。相對(duì)式電動(dòng)傳感器從機(jī)械接收原理來(lái)說(shuō),是一個(gè)位移傳感器,由于在機(jī)電變換原理中應(yīng)用的是電磁感應(yīng)電律,其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同被測(cè)振動(dòng)速度成正比,所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。2、電渦流式傳感器電渦流傳感器是一種相對(duì)式非接觸式傳感器,它是通過(guò)傳感器端部與被測(cè)物體之間的距離變化來(lái)測(cè)量物體的振動(dòng)位移或幅值的。電渦流傳感器具有頻率范圍寬〔0～10kHZ,線(xiàn)性工作范圍大、靈敏度高以及非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用于靜位移的測(cè)量、振動(dòng)位移的測(cè)量、旋轉(zhuǎn)機(jī)械中監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)測(cè)量。3、電感式傳感器依據(jù)傳感器的相對(duì)式機(jī)械接收原理,電感式傳感器能把被測(cè)的機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成為電參量信號(hào)的變化。因此,電感傳感器有二種形式,一是可變間隙,二是可變導(dǎo)磁面積。4、電容式傳感器電容式傳感器一般分為兩種類(lèi)型。即可變間隙式和可變公共面積式?？勺冮g隙式可以測(cè)量直線(xiàn)振動(dòng)的位移?？勺兠娣e式可以測(cè)量扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的角位移。5、慣性式電動(dòng)傳感器慣性式電動(dòng)傳感器由固定部分、可動(dòng)部分以及支承彈簧部分所組成。為了使傳感器工作在位移傳感器狀態(tài),其可動(dòng)部分的質(zhì)量應(yīng)該足夠的大,而支承彈簧的剛度應(yīng)該足夠的小,也就是讓傳感器具有足夠低的固有頻率。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：u=Blx&r式中B為磁通密度,l為線(xiàn)圈在磁場(chǎng)內(nèi)的有效長(zhǎng)度,rx&為線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中的相對(duì)速度。從傳感器的結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),慣性式電動(dòng)傳感器是一個(gè)位移傳感器。然而由于其輸出的電信號(hào)是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生,根據(jù)電磁感應(yīng)電律,當(dāng)線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),所感生的電動(dòng)勢(shì)與線(xiàn)圈切割磁力線(xiàn)的速度成正比。因此就傳感器的輸出信號(hào)來(lái)說(shuō),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是同被測(cè)振動(dòng)速度成正比的,所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。6、壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器的機(jī)械接收部分是慣性式加速度機(jī)械接收原理,機(jī)電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應(yīng)。其原理是某些晶體〔如人工極化陶瓷、壓電石英晶體等,不同的壓電材料具有不同的壓電系數(shù),一般都可以在壓電材料性能表中查到。在一定方向的外力作用下或承受變形時(shí),它的晶體面或極化面上將有電荷產(chǎn)生,這種從機(jī)械能〔力,變形到電能〔電荷,電場(chǎng)的變換稱(chēng)為正壓電效應(yīng)。而從電能〔電場(chǎng),電壓到機(jī)械能〔變形,力的變換稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)。因此利用晶體的壓電效應(yīng),可以制成測(cè)力傳感器,在振動(dòng)測(cè)量中,由于壓電晶體所受的力是慣性質(zhì)量塊的牽連慣性力,所產(chǎn)生的電荷數(shù)與加速度大小成正比,所以壓電式傳感器是加速度傳感器。7、壓電式力傳感器在振動(dòng)試驗(yàn)中,除了測(cè)量振動(dòng),還經(jīng)常需要測(cè)量對(duì)試件施加的動(dòng)態(tài)激振力。壓電式力傳感器具有頻率范圍寬、動(dòng)態(tài)范圍大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn),因而獲得廣泛應(yīng)用。壓電式力傳感器的工作原理是利用壓電晶體的壓電效應(yīng),即壓電式力傳感器的輸出電荷信號(hào)與外力成正比。8、阻抗頭阻抗頭是一種綜合性傳感器。它集壓電式力傳感器和壓電式加速度傳感器于一體,其作用是在力傳遞點(diǎn)測(cè)量激振力的同時(shí)測(cè)量該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。因此阻抗頭由兩部分組成,一部分是力傳感器,另一部分是加速度傳感器,它的優(yōu)點(diǎn)是,保證測(cè)量點(diǎn)的響應(yīng)就是激振點(diǎn)的響應(yīng)。使用時(shí)將小頭〔測(cè)力端連向結(jié)構(gòu),大頭〔測(cè)量加速度與激振器的施力桿相連。從"力信號(hào)輸出端"測(cè)量激振力的信號(hào),從"加速度信號(hào)輸出端"測(cè)量加速度的響應(yīng)信號(hào)。注意,阻抗頭一般只能承受輕載荷,因而只可以用于輕型的結(jié)構(gòu)、機(jī)械部件以及材料試樣的測(cè)量。無(wú)論是力傳感器還是阻抗頭,其信號(hào)轉(zhuǎn)換元件都是壓電晶體,因而其測(cè)量線(xiàn)路均應(yīng)是電壓放大器或電荷放大器。9、電阻應(yīng)變式傳感器電阻式應(yīng)變式傳感器是將被測(cè)的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成傳感元件電阻的變化量。實(shí)現(xiàn)這種機(jī)電轉(zhuǎn)換的傳感元件有多種形式,其中最常見(jiàn)的是電阻應(yīng)變式的傳感器。電阻應(yīng)變片的工作原理為：應(yīng)變片粘貼在某試件上時(shí),試件受力變形,應(yīng)變片原長(zhǎng)變化,從而應(yīng)變片阻值變化,實(shí)驗(yàn)證明,在試件的彈性變化范圍內(nèi),應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化和其長(zhǎng)度的相對(duì)變化成正比。振動(dòng)傳感器原理振動(dòng)傳感器原理概述：將傳感器緊固在被測(cè)的振動(dòng)體上,當(dāng)振動(dòng)體在傳感器敏感的測(cè)量方向上振動(dòng)時(shí),傳感器內(nèi)部的振動(dòng)磁鋼相應(yīng)的強(qiáng)制振動(dòng),安裝在振動(dòng)磁鋼旁邊的磁敏元件能夠感應(yīng)磁鋼振動(dòng)引起的磁場(chǎng)變化,并產(chǎn)生一交變電壓信號(hào),此信號(hào)經(jīng)電路處理放大后,輸出與被測(cè)振動(dòng)參數(shù)〔頻率和幅度大小相對(duì)應(yīng)的交變電壓信號(hào)。振動(dòng)傳感器原理振動(dòng)傳感器在測(cè)試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一,它的作用主要是將機(jī)械量接收下來(lái),并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。由于它也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時(shí)也稱(chēng)它為換能器、拾振器等。振動(dòng)傳感器并不是直接將原始要測(cè)的機(jī)械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?而是將原始要測(cè)的機(jī)械量做為振動(dòng)傳感器的輸入量,然后由機(jī)械接收部分加以接收,形成另一個(gè)適合于變換的機(jī)械量,最后由機(jī)電變換部分再將變換為電量。因此一個(gè)傳感器的工作性能是由機(jī)械接收部分和機(jī)電變換部分的工作性能來(lái)決定的。1、相對(duì)式機(jī)械接收原理由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最簡(jiǎn)單的形式,因此人們最先想到的是用機(jī)械方法測(cè)量振動(dòng),從而制造出了機(jī)械式測(cè)振儀〔如蓋格爾測(cè)振儀等。傳感器的機(jī)械接收原理就是建立在此基礎(chǔ)上的。相對(duì)式測(cè)振儀的工作接收原理是在測(cè)量時(shí),把儀器固定在不動(dòng)的支架上,使觸桿與被測(cè)物體的振動(dòng)方向一致,并借彈簧的彈性力與被測(cè)物體表面相接觸,當(dāng)物體振動(dòng)時(shí),觸桿就跟隨它一起運(yùn)動(dòng),并推動(dòng)記錄筆桿在移動(dòng)的紙帶上描繪出振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化曲線(xiàn),根據(jù)這個(gè)記錄曲線(xiàn)可以計(jì)算出位移的大小及頻率等參數(shù)。由此可知,相對(duì)式機(jī)械接收部分所測(cè)得的結(jié)果是被測(cè)物體相對(duì)于參考體的相對(duì)振動(dòng),只有當(dāng)參考體絕對(duì)不動(dòng)時(shí),才能測(cè)得被測(cè)物體的絕對(duì)振動(dòng)。這樣,就發(fā)生一個(gè)問(wèn)題,當(dāng)需要測(cè)的是絕對(duì)振動(dòng),但又找不到不動(dòng)的參考點(diǎn)時(shí),這類(lèi)儀器就無(wú)用武之地。例如：在行駛的內(nèi)燃機(jī)車(chē)上測(cè)試內(nèi)燃機(jī)車(chē)的振動(dòng),在地震時(shí)測(cè)量地面及樓房的振動(dòng)……,都不存在一個(gè)不動(dòng)的參考點(diǎn)。在這種情況下,我們必須用另一種測(cè)量方式的測(cè)振儀進(jìn)行測(cè)量,即利用慣性式測(cè)振儀。2、慣性式機(jī)械接收原理慣性式機(jī)械測(cè)振儀測(cè)振時(shí),是將測(cè)振儀直接固定在被測(cè)振動(dòng)物體的測(cè)點(diǎn)上,當(dāng)傳感器外殼隨被測(cè)振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),由彈性支承的慣性質(zhì)量塊將與外殼發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則裝在質(zhì)量塊上的記錄筆就可記錄下質(zhì)量元件與外殼的相對(duì)振動(dòng)位移幅值,然后利用慣性質(zhì)量塊與外殼的相對(duì)振動(dòng)位移的關(guān)系式,即可求出被測(cè)物體的絕對(duì)振動(dòng)位移波形。ATM專(zhuān)用系列震動(dòng)傳感器YT-JB3震動(dòng)探測(cè)器YT-JB3振動(dòng)入侵探測(cè)器通過(guò)公安部門(mén)權(quán)威檢驗(yàn),CCC認(rèn)證,EMC認(rèn)證是銀行入圍產(chǎn)品,行業(yè)領(lǐng)先,質(zhì)量保證。自動(dòng)取款機(jī)ATM震動(dòng)探測(cè)器YT-JB3開(kāi)關(guān)亮信號(hào),全向探測(cè),探測(cè)靈敏度可調(diào),報(bào)警時(shí)間、距離可設(shè)置,探測(cè)方向可調(diào)。輸出周期為2秒-180秒可設(shè)置,具有多種輸出方式,包含開(kāi)關(guān)量輸出、電壓輸出、以及常開(kāi)和常閉輸出選擇?？芍苯訋?dòng)警號(hào)、警燈或聯(lián)動(dòng)燈光、電話(huà)拔號(hào)器。并且可以調(diào)節(jié)靈敏度和延遲時(shí)間,使用非常方便。輸出2組信號(hào),第一組：可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警,〔可與報(bào)警主機(jī)或報(bào)警控制器、硬盤(pán)錄像機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、110連接。第二組：本地現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警〔可與警號(hào),警笛,喇叭,聲光報(bào)警器等設(shè)備連接YT-JB3系列振動(dòng)傳感器,是一種集振動(dòng)和位移檢測(cè)于一身的全方信固態(tài)控制器件,是目前作為震動(dòng)報(bào)警和狀態(tài)檢測(cè)的最佳選擇,傳感部分采用目前最先進(jìn)固態(tài)加速度檢測(cè)器件,既對(duì)振動(dòng)有很高的檢測(cè)靈敏度,又對(duì)周?chē)h(huán)境的聲音信號(hào)抑制,具有很強(qiáng)的搞干擾能力,可廣泛應(yīng)用于各種墻體、ATM取款機(jī)、基站、玻璃、保險(xiǎn)柜、金庫(kù)、庫(kù)房門(mén)窗、駕校電子樁碰撞振動(dòng)、機(jī)動(dòng)車(chē)等場(chǎng)合的防盜裝置中防撬防砸防破壞。特別適用于ATM監(jiān)控系統(tǒng)中。YT-JB3系列振動(dòng)傳感器,內(nèi)部含有專(zhuān)用的控制芯片,及震動(dòng)分析電路。具有多種輸出方式,包含開(kāi)關(guān)量輸出、電壓輸出、以及常開(kāi)和常閉輸出選擇?？芍苯訋?dòng)警號(hào)、警燈或聯(lián)動(dòng)燈光、電話(huà)拔號(hào)器。并且可以調(diào)節(jié)靈敏度和延遲時(shí)間,使用非常方便。微處理器控制,探測(cè)和分析處理一體化,靈敏度高低兩檔設(shè)置并連續(xù)可調(diào),振動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)分析0,2,4,6次可調(diào)適用各種磚、混凝土、木頭、金屬墻體和玻璃等,防護(hù)半徑：0.5-4米可用于墻振動(dòng)入侵探測(cè)器、ATM機(jī)振動(dòng)入侵探測(cè)器、地音振動(dòng)入侵探測(cè)器、報(bào)警控制器銀行ATM、金庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、保險(xiǎn)柜、展品柜等防護(hù),常閉輸出,自動(dòng)復(fù)位或鎖存,防拆本產(chǎn)品適用于各種結(jié)構(gòu)的銀行金庫(kù)、部隊(duì)的武器庫(kù)、國(guó)家炸藥庫(kù)、毒品庫(kù)、貴重物資庫(kù)等的安全防護(hù)。由于YT-JB3系列器件工作在固態(tài)檢測(cè)方式,故不存在機(jī)械疲勞,靈敏度降低,誤觸發(fā)和受環(huán)境濕度溫度影響等不良現(xiàn)象,具有很好的一致性。它相比之于無(wú)源的振動(dòng)傳感器,具有極高的可靠性。防護(hù)范圍：磚墻3.5米、鋼板3米、木板3.5米、混凝土1.5米、復(fù)合板4米產(chǎn)品說(shuō)明智能震動(dòng)探測(cè)器采用最新科技piezo壓電式技術(shù)傳感器與數(shù)字信號(hào)處理相結(jié)合,對(duì)震動(dòng)信號(hào)的頻率、震幅強(qiáng)弱和持續(xù)時(shí)間進(jìn)行精密的震動(dòng)信號(hào)分析和處理,以區(qū)分處理真正的攻擊行為和自然環(huán)境的震動(dòng)干擾,確保快速可靠的最佳探測(cè)性能和超強(qiáng)的抗誤報(bào)功能,特別適合用于保護(hù)ATM取款機(jī)、自動(dòng)柜員機(jī)、保險(xiǎn)箱、金庫(kù)和門(mén)窗等防敲擊物體。本產(chǎn)品安裝簡(jiǎn)易,無(wú)須連接震動(dòng)分析儀,獨(dú)立的報(bào)警信號(hào)直接輸出與報(bào)警主機(jī)連接<當(dāng)破壞者進(jìn)行破壞時(shí),震動(dòng)探測(cè)器會(huì)向報(bào)警主機(jī)傳輸信號(hào)直接到110報(bào)警中心>;雙重可調(diào)節(jié)探測(cè)靈敏度〔靈敏度的高低或強(qiáng)弱可調(diào),用戶(hù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)環(huán)境進(jìn)行設(shè)置調(diào)節(jié)靈敏度,從而達(dá)到最佳的探測(cè)效果。對(duì)于屋外的風(fēng)、雨或路過(guò)汽車(chē)等引起的干擾不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào),但對(duì)入侵者在室外對(duì)被防護(hù)的物體對(duì)像進(jìn)行推、打、鉆孔或者用電鋸進(jìn)行破壞等敲擊震蕩卻有極高的靈敏度!目前國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量最大、性能最穩(wěn)定、價(jià)格最具優(yōu)勢(shì)的智能震動(dòng)探測(cè)器。震動(dòng)探測(cè)器是以探測(cè)入侵者走動(dòng)或破壞活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)信號(hào)來(lái)觸發(fā)報(bào)警的探測(cè)器。震動(dòng)傳感器是震動(dòng)探測(cè)器的核心部件。常用的震動(dòng)探測(cè)器有位移式傳感器〔機(jī)械式、速度傳感器〔電動(dòng)式、加速度傳感器〔壓電晶體式等,震動(dòng)探測(cè)器基本上屬于面控制型探測(cè)器。常見(jiàn)的有水銀式、重錘式、鋼球式。當(dāng)直接或間接受到機(jī)械沖擊震動(dòng)時(shí),水銀珠、鋼珠、重錘都會(huì)離開(kāi)原來(lái)的位置而出發(fā)報(bào)警。這種傳感器靈敏度低、控制范圍小,只適合小范圍控制,如門(mén)窗、保險(xiǎn)柜、局部的墻體。鋼珠式雖然可以用于建筑物,但只有4m2左右,很少使用。解速度傳感器一般選用電動(dòng)式傳感器,由永久磁鐵、線(xiàn)圈、彈簧、阻尼器和殼體組成。這種傳感器靈敏度高,探測(cè)范圍大,穩(wěn)定性好,但加工工藝較高,價(jià)格較高。加速度傳感器一般是壓電式加速度計(jì),是利用壓電材料因震動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械形變而產(chǎn)生電荷,由此電荷的大小來(lái)判斷震動(dòng)的幅度,同時(shí)籍此電路來(lái)調(diào)整靈敏度。震動(dòng)探測(cè)器應(yīng)該與探測(cè)面安裝牢固,否則不易感受到震動(dòng),應(yīng)該遠(yuǎn)離震動(dòng)干擾源。產(chǎn)品使用說(shuō)一、YT-JB3A震動(dòng)傳感器應(yīng)用：特別設(shè)計(jì)作金屬和水泥墻防破壞用,適用于保險(xiǎn)箱、金屬門(mén)、密室、錢(qián)箱和銀行水泥墻、自動(dòng)柜員機(jī)、ATM取款機(jī)、保險(xiǎn)箱等防擊防敲物體等保護(hù)防盜保險(xiǎn)柜是針對(duì)ATM/自助銀行系統(tǒng)而設(shè)計(jì)研發(fā)的一種新型高靈敏度全向振動(dòng)傳感器,具有全向檢測(cè)、靈敏度可調(diào)、高抗干擾能力、產(chǎn)品一致性和互換性好、體積小、可靠性高、價(jià)格低等特點(diǎn)。二YT-JB3振動(dòng)傳感器主要性能：靈敏度：高低可調(diào)一致性及互換性：好可靠性及抗干擾：無(wú)誤觸發(fā)、抗干擾強(qiáng)自動(dòng)復(fù)位：自動(dòng)復(fù)位性強(qiáng)信號(hào)的后期處理：簡(jiǎn)單輸出信號(hào)：開(kāi)關(guān)信號(hào),外觀小巧,安裝調(diào)試方便。無(wú)需外接振動(dòng)分析板：產(chǎn)品內(nèi)部設(shè)計(jì)振動(dòng)分析放大電路三、YT-JB3主要性能參數(shù)：1、工作電壓：12VDC〔紅線(xiàn)V+屏蔽線(xiàn)V-；2、靈敏度：大于等于0.2g；3、頻率范圍：0.5HZ～20HZ；4、工作溫度范圍：-10℃～50℃5、體積：6.0㎝×4.5㎝×2.1㎝6、檢測(cè)方向：全向。7、信號(hào)輸出：開(kāi)關(guān)信號(hào)〔黃/白線(xiàn)；8、輸出脈沖寬度：與振動(dòng)信號(hào)幅度成正比；控制防范：每只振動(dòng)探測(cè)器可控制10m2左右的房間。靈敏度：在探測(cè)器警戒防范區(qū)內(nèi),以60kg〔±5kg體重的人用≥1kg鋼錘或其它工具打墻1－3次報(bào)警。報(bào)警延時(shí)：1－8秒；報(bào)警輸出：繼電器常閉〔警戒為常閉、報(bào)警常開(kāi)。防拆功能：打開(kāi)探測(cè)器盒蓋或斷電源線(xiàn)時(shí)報(bào)警。誤報(bào)率低：在電路中采用特殊信號(hào)處理電路,使之誤報(bào)率最小警戒電流≦47mA,報(bào)警電流≦30mA。四、使用中注意的問(wèn)題：YT-JB3振動(dòng)傳感器與其他的振動(dòng)傳感器一樣,安裝時(shí)使用粘結(jié)膠固定,以減小振動(dòng)源至傳感器之間的信號(hào)衰減。發(fā)展趨勢(shì)引入新技術(shù)發(fā)展新功能隨著人們對(duì)自然認(rèn)識(shí)的深化,會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)一些新的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等。利用這些新的效應(yīng)可開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的新型傳感器,從而為提高傳感器性能和拓展傳感器的應(yīng)用范圍提供新的可能。圖爾克市場(chǎng)技術(shù)部產(chǎn)品經(jīng)理兼技術(shù)支持主管楊德友向記者表示,"目前傳感器界的最大特點(diǎn)就是不斷引入新技術(shù)發(fā)展新功能。"如檢測(cè)金屬產(chǎn)品位置的電感式接近開(kāi)關(guān),它利用金屬物體接近能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)在被測(cè)金屬上形成的渦流效應(yīng)來(lái)檢測(cè)金屬產(chǎn)品的位置。由于不同金屬渦流效應(yīng)的效果不同,因此不同金屬的檢測(cè)距離是不一樣的,尤其是面對(duì)各類(lèi)合金時(shí),普通的電感式接近開(kāi)關(guān)就顯得力不從心,這就要求生產(chǎn)廠商在提高產(chǎn)品功能上下功夫。由于電感式接近開(kāi)關(guān)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在鐵氧體磁芯上繞制線(xiàn)圈作為電感線(xiàn)圈,而鐵氧體磁芯自身的限制使得電感式傳感器不可能在已有的設(shè)計(jì)理念下發(fā)展,那么只能在技術(shù)上開(kāi)發(fā)出可以替代鐵氧體線(xiàn)圈的產(chǎn)品來(lái)提高產(chǎn)品的性能。圖爾克公司的電感式接近開(kāi)關(guān)就摒棄了鐵氧體磁芯,從而去掉了磁芯的限制。這樣在檢測(cè)不同金屬時(shí)可以通過(guò)電路調(diào)節(jié)提高產(chǎn)品的檢測(cè)距離,并且全金屬檢測(cè)距離無(wú)衰減,抗干擾能力也有所提升。而美國(guó)邦納工程國(guó)際有限公司上海代表處的產(chǎn)品經(jīng)理何廣軍也表示,如何在產(chǎn)品中引用新技術(shù)已成為傳感器制造商獲得突破的關(guān)鍵。如雷達(dá)傳感器,雖然這項(xiàng)技術(shù)是在美國(guó)發(fā)展起來(lái)的,但是在中國(guó)卻有著巨大的市場(chǎng),邦納及時(shí)的把這項(xiàng)技術(shù)引入到中國(guó)的市場(chǎng)中來(lái),研發(fā)出了R-GageQT50R雷達(dá)傳感器。R-GageQT50R雷達(dá)傳感器是針對(duì)光學(xué)和超聲波傳感器無(wú)法發(fā)揮作用的條件而研發(fā)的,并且能夠用于檢測(cè)多普勒雷達(dá)無(wú)法檢測(cè)的固定物體?？赏ㄟ^(guò)DIP開(kāi)關(guān)輕而易舉地設(shè)置檢測(cè)范圍,并能忽略設(shè)定距離之外的物體。何廣軍經(jīng)理補(bǔ)充說(shuō),"24GHz雷達(dá)波的特性決定其可以應(yīng)用在戶(hù)外,用于檢測(cè)大型鐵磁性物體有無(wú)或者港口機(jī)械防撞應(yīng)用。"利用新材料發(fā)展新產(chǎn)品傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ),隨著材料科學(xué)的進(jìn)步,人們可制造出各種新型傳感器。例如用高分子聚合物薄膜制成溫度傳感器,光導(dǎo)纖維能制成壓力、流量、溫度、位移等多種傳感器,用陶瓷制成壓力傳感器。高分子聚合物能隨周?chē)h(huán)境的相對(duì)濕度大小成比例地吸附和釋放水分子。將高分子電介質(zhì)做成電容器,測(cè)定電容容量的變化,即可得出相對(duì)濕度。利用這個(gè)原理制成的等離子聚合法聚苯乙烯薄膜溫度傳感器,具有測(cè)濕范圍寬、溫度范圍寬、響應(yīng)速度快、尺寸小、可用于小空間測(cè)濕、溫度系數(shù)小等特點(diǎn)。陶瓷電容式壓力傳感器是一種無(wú)中介液的干式壓力傳感器。采用先進(jìn)的陶瓷技術(shù),厚膜電子技術(shù),其技術(shù)性能穩(wěn)定,年漂移量的滿(mǎn)量程誤差不超過(guò)0.1%,溫漂小,抗過(guò)載更可達(dá)量程的數(shù)百倍。光導(dǎo)纖維的應(yīng)用是傳感材料的重大突破,光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比有許多特點(diǎn)：靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、耐腐蝕、電絕緣性好、光路可彎曲、便于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)等。而光纖傳感器與集成光路技術(shù)的結(jié)合,加速了光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展。將集成光路器件代替原有光學(xué)元件和無(wú)源光器件,光纖傳感器又具有了高帶寬、低信號(hào)處理電壓、可靠性高、成本低等特點(diǎn)。緊跟用戶(hù)需求更易操作傳感器在技術(shù)水平和功能上的迅速發(fā)展,一方面來(lái)自于計(jì)算機(jī)、檢測(cè)等技術(shù)的發(fā)展,另一方面則源于應(yīng)用領(lǐng)域需求的驅(qū)動(dòng)。XX市施克傳感器有限公司高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理崔麗麗表示,用戶(hù)的新要求在推動(dòng)著傳感器技術(shù)的發(fā)展。"以機(jī)器視覺(jué)傳感器為例,以前用戶(hù)可能只需要2D的效果,現(xiàn)在越來(lái)越多的用戶(hù)開(kāi)始要求能夠?qū)崿F(xiàn)3D的檢測(cè)效果,施克的3D視覺(jué)傳感器就是跟隨著用戶(hù)的需要而研發(fā)出來(lái)的。"崔麗麗經(jīng)理介紹說(shuō),施克的RangerC產(chǎn)品系列采用相機(jī)連接技術(shù)與PC進(jìn)行連接,這樣就簡(jiǎn)化了集成過(guò)程并且提高了采集速率。在3D模式下,RangerC每秒采集約30000幅圖片,每一張圖片包含1536個(gè)高質(zhì)量三維坐標(biāo),相當(dāng)于每秒4500萬(wàn)個(gè)3D點(diǎn)。整套3D算法在相機(jī)內(nèi)完成,這樣就節(jié)省了購(gòu)買(mǎi)昂貴的后處理器的花銷(xiāo)。RangerC還可以在多路掃描模式下進(jìn)行操作,用戶(hù)可以從一個(gè)相機(jī)中同時(shí)得到包括3D形狀以及包括灰度等級(jí)、光澤度、激光分散度在內(nèi)的多種密度數(shù)據(jù)。在線(xiàn)掃描模式下,所有的特征圖像在物體通過(guò)相機(jī)時(shí)被捕捉下來(lái),然后通過(guò)相機(jī)連接接口送到PC上用于簡(jiǎn)單的系統(tǒng)集成。在用戶(hù)需求催生出越來(lái)越多傳感器新品的同時(shí),廠商也開(kāi)始越發(fā)重視讓產(chǎn)品更適用于用戶(hù)的操作和需要。邦納的產(chǎn)品經(jīng)理何廣軍表示,傳感器制造商注重用戶(hù)需求的最大體現(xiàn)就是對(duì)友好操作的注重。何廣軍經(jīng)理說(shuō),"在業(yè)內(nèi),我們有一種說(shuō)法就是讓傳感器遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)專(zhuān)家,意思就是讓用戶(hù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單操作。"上海倍加福工業(yè)自動(dòng)化貿(mào)易有限公司產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)JohnSaw也表示,如何通過(guò)對(duì)多種智能傳感器的組合讓用戶(hù)更簡(jiǎn)單的使用傳感器已經(jīng)成為公司發(fā)展的一個(gè)方向。如作為專(zhuān)用于傳感器和執(zhí)行器之間聯(lián)網(wǎng)通訊的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的AS-I〔EN50295,它摒棄了傳統(tǒng)接線(xiàn)中,電源必須連接到每只傳感器并且信號(hào)線(xiàn)必須連到I/O模塊中的限制。一個(gè)AS-I網(wǎng)絡(luò)中最多可包含124只簡(jiǎn)單的傳感器或31個(gè)可編程的AS-I傳感器,用戶(hù)可組合使用。MEMS技術(shù)帶動(dòng)傳感器的發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)中的加工方法有氧化、光刻、擴(kuò)散、沉積、平面電子工藝、各向?qū)愿g及蒸鍍,濺射薄膜等,這些都已引進(jìn)到傳感器制造。因而產(chǎn)生了各種新型傳感器,如利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出硅微傳感器,利用薄膜工藝制造出快速響應(yīng)的氣敏、濕敏傳感器,利用濺射薄膜工藝制造壓力傳感器等。精量電子市場(chǎng)總監(jiān)陳振指出,MEMS技術(shù)肯定是傳感器技術(shù)未來(lái)的主要趨勢(shì)之一?；贛EMS硅微加工技術(shù),傳感器具有體積