¿Cuáles son los tipos de sensores?

Existen los siguientes tipos de sensores en la vida:

1. Sensor de luz

Los sensores de luz utilizan el efecto fotoconductor o efecto fotovoltaico de los semiconductores. El efecto fotovoltaico consiste en detectar el voltaje o la corriente generada en la unión PN del semiconductor como salida a través de la irradiación de luz. Como diodos fotosensibles, tubos terciarios fotosensibles, etc. Estos efectos aprovechan las propiedades cuánticas de la luz. El ejemplo de aplicación más común son las luces controladas por luz.

2. Sensores de temperatura

Entre los efectos físicos utilizados para detectar la temperatura, además de los termopares que utilizan el efecto Seebeck, se suelen utilizar semiconductores de metal y oxígeno como el Pt y el W. La resistencia de los semiconductores sin óxido, semiconductores orgánicos, etc. cambia con la temperatura y se utiliza como sensor de temperatura.

Además, hay sensores que utilizan los cambios en las características corriente-voltaje en la unión PN con la temperatura, utilizan los cambios en las propiedades magnéticas y la constante dieléctrica cerca de la temperatura de Curie y utilizan los cambios en la constante dieléctrica. y constante piezoeléctrica, para detectar el sensor de temperatura de su cambio máximo de frecuencia de oscilación, etc. El ejemplo de aplicación más común es el control de temperatura de acondicionadores de aire.

3. Sensor de presión

La mayoría de los sensores de presión utilizan algún tipo de efecto piezoresistivo. El llamado efecto piezoresistivo significa que cuando se aplica presión a una resistencia, su valor de resistencia cambiará. Este fenómeno se llama fenómeno piezoresistivo. Es mucho más obvio que el cambio en la resistencia del metal. los electrones cambian después de ser presionados o la movilidad del hueco cambia. El ejemplo de aplicación más común son las balanzas electrónicas.

4. Sensor magnético

Los efectos comúnmente utilizados de los sensores magnéticos son el efecto Hall y el efecto magnetorresistivo. El elemento que utiliza el efecto Hall es el elemento Hall, que pasa una corriente entre los dos extremos de una lámina semiconductora. Si se aplica un campo magnético en la dirección vertical de la lámina, los portadores se moverán a lo largo de la dirección de la lámina semiconductora. bajo la acción de la fuerza de Lorentz, si el electrodo se mueve en una dirección perpendicular a la dirección del campo magnético y se instala un electrodo en esta dirección, se puede detectar un voltaje (voltaje 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 al efecto de adsorción del gas. Por ejemplo, un sensor de gas hecho de semiconductor SnO2 sinterizado es policristalino. Cuando las moléculas de gas se adsorben en la superficie, se producirá un intercambio de electrones entre las moléculas de gas y el cuerpo sinterizado. Barreras potenciales en las interfaces de granos que controlan el cambio de movimiento del portador.

Si se colocan dos electrodos sobre el cuerpo sinterizado, la resistencia entre ellos aumentará o disminuirá con la adsorción de las moléculas de gas. Generalmente, el valor de resistencia disminuirá en los gases reductores y aumentará en los gases oxidantes. Los ejemplos de aplicación más comunes son varios detectores de humo.

Información ampliada:

Las características de los sensores incluyen: miniaturización, digitalización, inteligencia, multifuncionalidad, sistematización y trabajo en red. No sólo promueve la transformación y renovación de las industrias tradicionales. Es posible sustituir a la nueva generación y establecer nuevas industrias, convirtiéndose así en un nuevo punto de crecimiento económico en el siglo XXI. La miniaturización se basa en la tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS), que se ha aplicado con éxito a dispositivos de silicio para fabricar sensores de presión de silicio.

El biosensor es una materia interdisciplinar que combina orgánicamente materiales bioactivos (enzimas, proteínas, ADN, anticuerpos, antígenos, biopelículas, etc.) con transductores físicos y químicos. Es fundamental para el desarrollo de la biotecnología. un método avanzado de detección y seguimiento, y también es un método rápido y de microanálisis a nivel molecular de sustancias.

Varios biosensores tienen las siguientes estructuras iguales: incluyen uno o varios materiales bioactivos relacionados (biopelículas) y medios físicos o químicos que pueden convertir las señales de expresión de actividad biológica en señales eléctricas (sensores), los dos se combinan. juntos para reprocesar señales biológicas utilizando microelectrónica moderna y tecnología de instrumentación automatizada para formar varios dispositivos, instrumentos y sistemas de análisis de biosensores que se pueden utilizar.

Principio del biosensor

La sustancia a medir ingresa al material biológicamente activo a través de difusión, sufre un reconocimiento molecular y sufre una reacción biológica. Luego, la información generada se convierte en la información física o física correspondiente. energía química El instrumento la convierte en una señal eléctrica cuantitativa y procesable, que luego es amplificada y emitida por un instrumento secundario para conocer la concentración del analito.

Clasificación de los biosensores

Según la clasificación de las sustancias vivas utilizadas en sus sensores, se pueden dividir en: sensores microbianos, sensores inmunológicos, sensores tisulares, sensores celulares, sensores enzimáticos, y sensores de ADN, etc.

Según el principio de detección del dispositivo sensor, se puede dividir en: biosensores térmicos, biosensores de tubo de efecto de campo, biosensores piezoeléctricos, biosensores ópticos, biosensores de canal acústico, biosensores de electrodos enzimáticos, biosensores mediadores, biosensores in vivo, etc.

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 varios tipos de sistemas que alguna vez dependieron del trabajo manual, múltiples sensores fotoeléctricos o aplicaciones que no se prueban en absoluto. Las aplicaciones industriales de los sensores de visión incluyen inspección, metrología, medición, orientación, detección de defectos y clasificación. Los siguientes son sólo algunos ejemplos de aplicación:

En una planta de ensamblaje de automóviles, verificar si las gotas de pegamento aplicadas por robots al marco de la puerta son continuas y tienen el ancho correcto;

En una planta embotelladora, verifique si la tapa de la botella está correctamente sellada, el nivel de llenado es correcto y no cae materia extraña en la botella antes de taparla;

En la línea de producción de envases, asegúrese de que se pegue la etiqueta de envase correcta en la posición correcta;

En la línea de producción de envases farmacéuticos, inspeccione el blíster de las tabletas de aspirina para detectar si faltan tabletas o están dañadas;

En la empresa de estampado de metal, inspeccione a una velocidad de más de 150 tabletas por minuto El estampado de piezas es más de 13 veces más rápido que la inspección manual.

Referencia: Enciclopedia Baidu-Sensor