(1)就單一傳感器而言,微型傳感器是指尺寸微小的傳感器,如敏感元件的尺寸從微米級到毫米級、甚至達到納米級,主要采用精密加工、微電子以及微機電系統技術,實現傳感器尺寸的縮小。
(2)就集成的傳感器而言,微型傳感器是指將微小的敏感元件、信號處理器、數據處理裝置封裝在一塊芯片上而形成的集成傳感器。
(3)就傳感器系統而言,微型傳感器是指傳感系統中不但包括微型傳感器,還包括微型執行器,可以獨立工作,甚至多個微型傳感器可組成傳感器網。
(1)體積小、重量輕;(2)功耗低;(3)性能好;(4)易于批量生產、成本低;(5)便于集成化和多功能化;(6)提高傳感器智能化水平。
按照被測量的物理性質,將微型傳感器分為化學微傳感器、生物微傳感器、物理微傳感器等,簡要介紹一下每種類型中典型的微傳感器:
(1) 離子傳感器——化學型
離子傳感器是將溶液中的離子活度轉換為電信號的傳感器。基本原理是利用固定在敏感膜上的離子識別材料有選擇性的結合被傳感的離子,從而發生膜電位或膜電壓的改變,達到檢測目的。離子敏傳感器廣泛用在化學、醫藥、食品以及生物工程等行業中。
(2)基因傳感器——生物型
基因傳感器通過固定在感受器表面上的已知核苷酸序列的DNA分子,和另一條互補的目標DNA雜交,形成雙鏈DNA,換能器將雜交過程或結果所產生的變化轉換成電、光、聲等物理信號,通過解析這些響應信號,給出相關基因的信息。
(3)聲表面波傳感器——物理型
聲表面波傳感器是利用聲表面波技術和微機電系統技術,將各種非電量信息,如壓力、溫度、流量、磁場強度、加速度、角速度等的變化轉換為聲表面波振器振蕩頻率的變化的裝置。
微型傳感器是目前最為成功并最具實用性的微型機電器件,主要包括利用微型膜片的機械形變產生電信號輸出的微型壓力傳感器和微型加速度傳感器;此外,還有微型溫度傳感器、磁場傳感器、氣體傳感器等。隨著微電子加工技術,特別是納米加工技術的進一步發展,傳感器技術還將從微型傳感器進化到納米傳感器。這些微型傳感器體積小,可實現許多全新的功能,便于大批量和高精度生產,單件成本低,易構成大規模和多功能陣列。這些特點使得它們非常適合于汽車方面的應用。
這些特點使得它們非常適合于汽車方面的應用。汽車用傳感器是用于汽車顯示和電控系統的各種傳感器的統稱。它涉及到很多的物理量傳感器和化學量傳感器。汽車用溫度傳感器主要用于檢測發動機溫度、吸人氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等。
此外,微型傳感器在管理集約化、辦公自動化和家庭生活現代化方面的應用越來越多,在環境保護、生物工程、交通智能化管制等領域也發揮著重要作用。
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