¿Qué tipos de sensores hay en la vida?
1. Sensores ópticos
Los sensores ópticos utilizan el efecto de fotoconductividad o efecto fotovoltaico de los semiconductores. El efecto fotovoltaico es la detección del voltaje o corriente generada en la unión PN de un semiconductor como salida de la irradiación de luz. Como fotodiodos, diodos fotosensibles, etc. Estos efectos aprovechan las propiedades cuánticas de la luz. El ejemplo de aplicación más común es la iluminación controlada por luz.
2. Sensor de temperatura
Entre los efectos físicos utilizados para detectar la temperatura, además de los termopares que utilizan el efecto Seebeck, se encuentran metales y semiconductores de oxígeno como Pt y W, y no oxidantes. Los semiconductores físicos y los semiconductores orgánicos se utilizan habitualmente como sensores de temperatura.
Además, los cambios en las características voltamperios de la unión PN con la temperatura, los cambios en las propiedades magnéticas y la constante dieléctrica cerca de la temperatura de Curie, y los cambios en la constante dieléctrica y la constante piezoeléctrica son utilizado para detectarlo* * *Sensor de temperatura de frecuencia de vibración. El ejemplo de aplicación más común es el control de temperatura en acondicionadores de aire.
3. Sensor de presión
La mayoría de los sensores de presión utilizan algún tipo de efecto piezoresistivo. El llamado efecto piezorresistivo significa que cuando se aplica presión a una resistencia, su valor de resistencia cambia. Este fenómeno se llama fenómeno piezorresistivo, que es mucho más obvio que el cambio en la resistencia del metal, principalmente porque la movilidad de los electrones o los huecos cambia después de ser presionados. El ejemplo de aplicación más común son las balanzas electrónicas.
4. Sensor magnético
Los efectos comunes de los sensores magnéticos incluyen el efecto Hall y el efecto magnetorresistivo. Los componentes que utilizan el efecto Hall son elementos Hall, que hacen pasar corriente eléctrica entre los dos extremos de una oblea semiconductora. Si se aplica un campo magnético en la dirección vertical de la oblea, los portadores se moverán en la dirección perpendicular al campo magnético bajo la acción de la fuerza de Lorentz. Si los electrodos están dispuestos en esta dirección, se puede detectar una tensión (tensión Hall). El ejemplo de aplicación más común es el método de regulación de velocidad de los vehículos eléctricos.
5. Sensor de gas
El sensor de gas es en realidad un sensor de gas semiconductor. Principalmente debido a la adsorción de gases. Por ejemplo, los sensores de gas fabricados a partir del semiconductor sinterizado SnO2 son policristalinos. Cuando las moléculas de gas se adsorben en la superficie, se produce el intercambio de electrones entre las moléculas de gas y el cuerpo sinterizado. Las barreras potenciales que controlan el movimiento del transportador en la interfaz del grano cambiarán.
Si se colocan dos electrodos sobre un cuerpo sinterizado, la resistencia entre ellos aumentará o disminuirá con la adsorción de las moléculas de gas. Generalmente, el valor de resistencia disminuye en gases reductores y aumenta en gases oxidantes. Los ejemplos de aplicación más comunes son varios detectores de humo.
Datos ampliados:
Las características de los sensores incluyen miniaturización, digitalización, inteligencia, multifunción, sistematización y trabajo en red. No sólo promueve la transformación y mejora de las industrias tradicionales, sino que también puede establecer nuevas industrias, convirtiéndose así en un nuevo punto de crecimiento económico en el siglo XXI. La miniaturización se basa en la tecnología MEMS y se ha aplicado con éxito a dispositivos de silicio para producir sensores de presión de silicio.
Biosensor es una asignatura interdisciplinar que combina orgánicamente sustancias biológicamente activas (enzimas, proteínas, ADN, anticuerpos, antígenos, biopelículas, etc.). ) con sensores físicos y químicos. Es un método de detección y seguimiento avanzado indispensable para el desarrollo de la biotecnología, y también es un método de análisis rápido y de trazas a nivel molecular de sustancias.
Diversos biosensores tienen la misma estructura: incluyen uno o varios materiales bioactivos relacionados (biopelículas) y dispositivos físicos o químicos que pueden convertir señales expresadas por actividades biológicas en señales eléctricas (sensores). Se combinan para reprocesar señales biológicas utilizando microelectrónica moderna y tecnología de instrumentación automática para formar una variedad de dispositivos, instrumentos y sistemas de análisis de biosensores disponibles.
Principio del biosensor
La sustancia a detectar ingresa al material bioactivo a través de difusión y sufre reconocimiento molecular y reacción biológica. La información generada se convierte luego en una señal eléctrica cuantificable y procesable mediante el sensor físico o químico correspondiente, y luego se amplifica y emite por el instrumento secundario, de modo que se pueda conocer la concentración de la sustancia a medir.
Clasificación de los biosensores
Según la clasificación de las sustancias biológicas utilizadas por sus receptores, se pueden dividir en sensores microbianos, sensores inmunológicos, sensores tisulares, sensores celulares, sensores enzimáticos, ADN. sensores, etc.
Según el principio de detección de los dispositivos sensores, se pueden dividir en: biosensores térmicos, biosensores de tubo de efecto de campo, biosensores piezoeléctricos, biosensores ópticos, biosensores de canal acústico, biosensores de electrodos enzimáticos y biosensores mediadores de espera.
Según el tipo de interacción entre sustancias biológicamente sensibles, se puede dividir en dos tipos: tipo de afinidad y tipo metabólico.
Áreas de aplicación:
El bajo costo y la facilidad de uso de los sensores de visión han atraído a los diseñadores de máquinas e ingenieros de procesos para integrarlos en una variedad de aplicaciones que alguna vez dependieron de humanos, múltiples fotoeléctricos. sensores o ninguna detección en absoluto. Las aplicaciones industriales de los sensores de visión incluyen inspección, metrología, medición, posicionamiento, detección de defectos y clasificación. A continuación se muestran solo algunos ejemplos de aplicación:
En una planta de montaje de automóviles, comprobar si las perlas de goma aplicadas por el robot al marco de la puerta son continuas y tienen el ancho correcto;
En una planta embotelladora, verifique si las tapas de las botellas están bien selladas, verifique si la cantidad de llenado es correcta y si cae alguna materia extraña dentro de la botella antes de sellar;
En la línea de producción de envases, asegúrese de que las tapas sean correctas la etiqueta del empaque está colocada en la posición correcta;
En la línea de producción de empaques farmacéuticos, verifique si el blíster de las tabletas de aspirina está dañado o falta;
En la empresa de estampado de metal, el La velocidad de inspección de piezas estampadas es de más de 150 piezas por minuto, que es más de 13 veces más rápida que la inspección manual.
Materiales de referencia:
Enciclopedia Baidu-Sensores