传感器的分类及基本特性
一、传感器的分类
1.按输入量分类
*物理传感器:温度传感器、压力传感器、位移传感器
*化学量传感器
*生物量传感器
2.按输出信号形式分类
*分为模拟式、开关式和数字式。
3.按转换原理分类
*结构型:利用机械构件在动力场或磁场的作用下产生变形或位移,将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量。是利用物理学运动定律或电磁定律实现的。
*物性型:利用材料的固态物理特性及其各种物理、化学效应(物质定律即胡克定律、欧姆定律)实现非电量的转换,是以半导体、电解质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。
*复合型:有结构型传感器和物性型传感器组合而成的,兼有两者的特征,如电阻式、光电式、热敏、气敏、湿敏、磁敏等。
4、按功能分类
通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟:
压敏/温敏/流体传感器——触觉
气敏传感器——嗅觉
光敏传感器——视觉
声敏传感器——听觉
化学传感器——味觉
传感器细分的话,分类很多:
光电/光敏传感器
电磁/磁敏传感器
霍尔/电流(压)传感器
超声波/声敏传感器
光纤/激光传感器
测距/距离传感器
视觉/图像传感器
微波传感器
光栅/光幕传感器
压力/称重/力(敏)传感器
力矩/扭矩传感器
温度/湿度/湿温度传感器
汽车传感器
速度/加速度传感器
气体/气敏/烟雾传感器
......
二、传感器的基本特性
1.传感器的静态特性
静态特性表示传感器被测量的值处于稳定状态时的输出与输入的关系。它主要包括灵敏度、线性堵、迟滞性、重复性、分辨力以及零漂等。
2.传感器的动态特性
根据不同输入变化规律来考察传感器的响应。
三、传感器的类型
按机理分为结构型传感器、物性型传感器、混合型传感器及生物型传感器
结构型传感器是基于某种结构的变换装置的一种传感器。例如,电容压力传感器就属于这种传感器,当外加压力改变时,电容极板发生位移,电容量发生变化,如果谐振装置中采用这种电容,其谐振频率就随电容量发生变化,检测谐振频率的变化就能测量压力的大小。
物性型传感器是一种利用物质具有的物理或化学特性来构成的,它对应力、温度、电场、磁场等有一定依赖关系,并能进行变换。这种传感器一般没有可动结构部分,易小型化。构成一种所谓固态传感器。
混合型传感器是结构型与物性型传感器组合而成的一种传感器。
生物型传感器是利用微生物或生物组织中生命体的活动现象作为变换结构的一部分。这可为生物、医学范围内提供一种有用的传感器。
按构成分为基本型传感器、组合型传感器、应用型传感器
基本型传感器是一种最基本的单个变换装置。
组合型传感器是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。
而应用型传感器是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。例如,热电偶是基本型传感器,把它与红外线辐射转为热量装置的热吸收体组合而成为红外线辐射传感器,这是一种组合传感器。如果这种组合传感器应用于红外线扫描机构中就是一种应用传感器。
按作用形式分为主动型和被动型
传感器主动型传感器有作用型和反作用型,此种传感器对被测对象能提供一定探测信号,能检测探测信号在被测对象中所产生的变化,或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型,检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例,而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。
被动型传感器只是接收被测对象本身产生的信号。例如,红外辐射温度计、红外摄像装置等。
按输出信号形式分为模拟信号与数字信号
输出为模拟信号的传感器的输出为连续的模拟信号。而输出周期性信号的传感器实质上也是模拟信号传感器。但周期信号容易变为脉冲信号,可作为准数字信号使用。因此,可以称为准数字信号传感器。例如,利用振动的传感器就是这种类型。
数字信号输出的传感器是输出“1”与“0”两种信号的传感器,应用极广。
两种信号可由电路的通断、信号的有无、绝对值的大小、极性的正负等来实现。实例有双金属温度开关等。按变换工作能量供给形式分为能量变换型与能量控制型传感器能量变换型传感器在进行信号转换时不需要另外提供能量,把输入信号能量变换为其不同的另一种形式能量而输出。例如,太阳能电池和压电加速度传感器属于这类传感器。能量型传感器在进行信号转换时,需要先供给能量,由输入信号控制供给的能量,并检测能量的变化作为输出信号。电阻应变传感器与光电管等是其实例。
下面看看主流传感器厂商有哪些:
加速度/重力传感器
1、苏州明皜传感科技有限公司(MiraMEMS)
总部:苏州
主营:加速度传感器、陀螺仪、压力传感器和磁传感器
官 :http://www.miramems.com/cn/
2、上海矽睿科技有限公司(QST)
总部:上海
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器,磁传感器
3、河北美泰电子科技有限公司(MT Microsystems)
总部:河北
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器,流量传感器
4、苏州敏芯微电子技术有限公司(MEMSensing)
总部:苏州
主营:微硅(MEMS)麦克风产品,微硅(MEMS)压力传感产品,微硅(MEMS)惯性传感产品
5、意法半导体(ST)
总部:意大利
主营:主推三轴加速度传感器LIS3DH、LIS3DE等。
6、博世集团(Bosch Sensortec)
总部:成都
主营:主推加速度传感器BMA250E、BMA250、BMA222E、BMA222、BMA223等
7、Kionix
总部:美国
主营:主推加速传感器KXSD9、KXTJ2、KXCJ9、KXG02等。
8、飞思卡尔(Freescale)
总部:美国
主营:主推加速度传感器MMA8653FCR1、MMA7660FCR1、MMA8452QR1、MMA7455LR1等
9、美新半导体(MEMSIC
总部:美国波士顿
主营:主推二维加速度MXC6225XU、地磁ICMMC3280MA、MMC3230MS等。
10、亚德诺半导体(Analog Devices)
总部:美国
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器,压力传感器,麦克风,温度传感器
11、威特艾(VTI)(Murata收购)
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器,压力传感器
12、精量电子(MeasurementSpecialties)(TEConnectivity收购)
总部:美国
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器,磁传感器,压力传感器,温度传感器,湿度传感器
官 :http://www.meas-spec.cn/
13、Colibrys
总部:瑞士
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
14、Silicon Designs
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
15、Endevco
总部:美国
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
16、SignalQuest
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
官 :http://signalquest.com/
17、矽创电子(Sitronix)
总部:台湾
主营:主推加速度传感器STK8312、STK8313等。
18、Baolab Microsystems, S.L
总部:西班牙
主营:加速度/重力传感器,磁传感器
19、mCube(砂立)
总部:台湾
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器,磁传感器,主推运动传感器MC3210、MC3220、MC3230等。
官 :http://www.mcube-inc.com/
20、利顺精密(Domintech)
总部:台湾
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
陀螺仪/角速度传感器
21、深迪半导体(上海)有限公司(Senodia)
总部:上海
主营:陀螺仪/角速度传感器
22、水木智芯科技(北京)有限公司(TuMEMS)
总部:北京
主营:陀螺仪/角速度传感器
23、InvenSense
总部:美国
主营:陀螺仪/角速度传感器,主推九轴惯性传感器MPU-9150
24、Epson Toyocom
总部:日本
主营:陀螺仪/角速度传感器
25、松下(Panasonic)
总部:日本
主营:陀螺仪/角速度传感器,磁传感器
官 :http://panasonic.cn/
26、索尼(Sony)
总部:日本
主营:陀螺仪/角速度传感器
27、村田制作所(Murata)
总部:日本
主营:陀螺仪/角速度传感器
28、SensorDynamics(Maxim收购)
主营:陀螺仪/角速度传感器
磁传感器
29、江苏多维科技(dowaytech)
总部:江苏
主营:磁传感器
30、旭化成微电子(AKM Semiconductor)
总部:日本
主营:磁传感器
31、Allegro
主营:磁传感器
32、Micronas
主营:磁传感器,气体传感器
33、Melexis
主营:磁传感器,压力传感器
34、爱知制钢(AichiSteel)
总部:日本
主营:磁传感器
35、雅马哈(Yamaha)
总部:日本
主营:磁传感器
36、阿尔卑斯电气有限公司(Alps Electric)
总部:日本
主营:磁传感器
37、Amotech
总部:韩国
主营:磁传感器
38、霍尼韦尔(Honeywell)
总部:美国
主营:磁传感器
官 :http://honeywell.com/
39、英飞凌(infineon)
总部:德国
主营:磁传感器,压力传感器,麦克风
压力传感器
40、无锡纳微电子有限公司(N-MEMS)
总部:无锡
主营:压力传感器,温度传感器
官 :http://www.n-mems.com/
41、上海芯敏微系统技术有限公司(SIMST)
总部:上海
主营:压力传感器
42、GE Measurement & ControlSolutions
主营:压力传感器
官 :https://www.gemeasurement.com/
温度/湿度传感器
43、德州仪器(TI)
总部:美国
主营:温度传感器,主推TMP006、微控制器MCU、数字信号处理器(DSP)&ARM微控制器、模拟与混合信号等。
44、盛思锐(Sensirion)
总部:瑞士
主营:温度传感器,湿度传感器,流量传感器
45、MEMS Vision
主营:湿度传感器
官 :http://www.mems-vision.com/
气体传感器
50、森斯特(北京)电子科技有限公司(Nenvitech)
总部:北京
主营:气体传感器
51、Synkera
主营:气体传感器
52、Cambridge CMOS Sensors
主营:气体传感器
官 :http://ccmoss.com/
53、Applied Sensor(奥利地微AMS收购)
主营:气体传感器
官 :http://ams.com/
54、城市技术(CityTechnology)
总部:英国
主营:气体传感器
55、速丽德(Solidsense)
总部:德国
主营:气体传感器
官 :http://solidsense.cn/
56、郑州炜盛电子科技有限公司
总部:郑州
主营:气体传感器
57、深圳市戴维莱传感技术开发有限公司
总部:深圳
主营:气体传感器
58、武汉四方光电科技有限公司
总部:武汉
主营:气体传感器
生物芯片/材料芯片
59、Fuence
总部:日本
主营:生物芯片/材料芯片
60、Affymetrix
总部:美国
主营:生物芯片/材料芯片
61、Phadia
总部:瑞典
主营:生物芯片/材料芯片
62、生物梅里埃(bioMérieux)
主营:生物芯片/材料芯片
63、博奥生物集团有限公司(CapitalBio)
总部:北京
主营:生物芯片/材料芯片
64、上海生物芯片有限公司(Shanghai BioChip)
总部:上海
主营:生物芯片/材料芯片
传感器代工企业
1、Micralyne
主营:加速度/重力传感器,生物芯片/材料芯片,压力传感器
2、台积电(TSMC)
总部:台湾
主营:加速度/重力传感器,麦克风
3、Tronics
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
4、X-Fab
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器,压力传感器
5、Teledyne DALSA
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
6、Silex
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
7、IMT
主营:加速度/重力传感器,陀螺仪/角速度传感器
8、华润上华(CSMC)
总部:无锡
主营:加速度/重力传感器,压力传感器,麦克风
9、爱普生(Epson)
主营:陀螺仪/角速度传感器,麦克风
10、GE Measurement & Control Solutions
主营:压力传感器
官 :https://www.gemeasurement.com/
11、欧姆龙(Omron)
主营:光纤传感器,光电传感器,位移传感器/测长传感器,图像传感器,接近传感器,微型光电传感器,超声波传感器,压力传感器,振动传感器/漏液传感器/其他传感器
12、索尼(Sony)
总部:日本
主营:图像传感器,接近传感器,位移传感器,麦克风
13、上海先进
总部:上海
主营:MEMS传感器
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