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感應(yīng)器定義

感應(yīng)器是一種將物理量或化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于使用的電信號的裝置?！霸跍y量系統(tǒng)中，傳感器是一個(gè)前置部件，它能把輸入變量轉(zhuǎn)換成可進(jìn)行測量的信號。”按照 Gopel等的說法：“傳感器是由承載體和電路聯(lián)接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是結(jié)合具有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的系統(tǒng)”。

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傳感能量轉(zhuǎn)換

主動(dòng)式傳感器可以將一種能量直接轉(zhuǎn)換為另一種形式，無需外接能量或激勵(lì)源。被動(dòng)式傳感器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式，但可以控制從另一輸入端輸入的能量或激勵(lì)能，傳感器負(fù)責(zé)將物體或過程的特殊性質(zhì)轉(zhuǎn)化為數(shù)量的工作。它們的“物體”可以是固體、液體或氣體，它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的(即過程)狀態(tài)。對物體特征進(jìn)行轉(zhuǎn)換量化后，可以用多種方式檢測。物體的特征可能是物理的，也可能是化學(xué)的。根據(jù)其工作原理，它把物體特征或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)化為可測量的電學(xué)量，然后把這個(gè)電信號分離出來，送到傳感器系統(tǒng)進(jìn)行評估或標(biāo)記。

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經(jīng)過小編的介紹，大家一定對聲音傳感器的應(yīng)用有所了解。但在科技日益發(fā)達(dá)的今天，還有什么不可能的呢？也許您對聲音傳感器的認(rèn)知于聽筒之類的。但實(shí)際上，在你的視線之外，聲音傳感器很快就會(huì)發(fā)生變化。也許您曾有過用聲音統(tǒng)治一切的夢想，聯(lián)想科技描繪了未來生活一般，思維智慧和智能技術(shù)結(jié)合。依靠智能技術(shù)作為載體，聲音傳感器的功能還遠(yuǎn)未達(dá)到極限，未來的生活正逐步走進(jìn)現(xiàn)在的生活。夢并非想象，而是一種極富創(chuàng)意的靈感。

一個(gè)聲音感應(yīng)器相當(dāng)于一個(gè)話筒(麥克風(fēng))。該儀器用于接收聲波，顯示聲音的振動(dòng)圖象，但無法測量噪聲的強(qiáng)度。本發(fā)明提供了一個(gè)可感應(yīng)聲音的電容式駐極體話筒。聲波使話筒中的駐極體薄膜振動(dòng)，引起電容發(fā)生變化，并相應(yīng)地產(chǎn)生微小的電壓變化。然后將該電壓轉(zhuǎn)換為0-5 V的電壓，經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)采集器將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。

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聲敏元件內(nèi)置有電容式的駐極體話筒，對聲音敏感。聲波使話筒中的駐極體薄膜振動(dòng)，引起電容發(fā)生變化，并相應(yīng)地產(chǎn)生微小的電壓變化。然后將該電壓轉(zhuǎn)換為0-5 V的電壓，經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)采集器將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。

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半導(dǎo)體器件散粒噪聲

因半導(dǎo)體 PN結(jié)兩端勢壘區(qū)電壓的變化而產(chǎn)生電荷量的變化，顯示了該區(qū)域的電容效應(yīng)。隨著外加正向電壓的增加，電子 N區(qū)和 P區(qū)的空穴向耗竭區(qū)移動(dòng)，等同于對電容充電。正向電壓減少時(shí)，又使電子和空穴遠(yuǎn)離耗盡區(qū)，等于電容放電。施加反向電壓時(shí)，耗盡區(qū)變化方向相反。

在電流通過勢壘區(qū)時(shí)，這種變化將使流過勢壘區(qū)的電生微小的波動(dòng)，從而產(chǎn)生電流噪聲。它產(chǎn)生的噪聲大小與溫度、頻帶寬度△ f成比例。

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高頻率熱噪

高頻率的熱噪聲是由導(dǎo)電體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)不規(guī)律引起的。隨著溫度的升高，電子的運(yùn)動(dòng)越來越劇烈。導(dǎo)體間無規(guī)則的電子運(yùn)動(dòng)會(huì)使導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生許多微小的電流波動(dòng)，由于其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所以導(dǎo)體的平均總電流為零。

但是，當(dāng)它作為一個(gè)元件(或作為電路的一部分)進(jìn)入放大電路時(shí)，其內(nèi)部的電流就會(huì)被放大成噪聲源，尤其是對工作在高頻頻段的電路中的高頻熱噪聲影響更大。

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目前，密蘇里大學(xué)的工程研究組正在開發(fā)方法，提升壓電感應(yīng)功能。可以使用增強(qiáng)型傳感器來改善航空性能，檢測建筑物和橋梁結(jié)構(gòu)的損壞，提高健康顯示器的功

由機(jī)械與航空航天工程系的副教i授黃國良及其同事開發(fā)了一種新平臺，通過放大它們的信號，使相同數(shù)目的傳感器可以讀取更多的數(shù)據(jù)，從而改進(jìn)壓電式傳感器。這種新裝置也使得更小的傳感器覆蓋更大的結(jié)構(gòu)，更遠(yuǎn)的距離，從而降低了成本。

過去，生產(chǎn)方式的集中信號只包括電放大?！秉S說。他說：“我們的技術(shù)采用的是機(jī)械和電氣擴(kuò)增的結(jié)合，克服了電放大的局限性。

這種新型傳感平臺可以“調(diào)諧”所使用的電信號，其中，當(dāng)傳感器連在電路板上時(shí)，能夠捕i捉以前無法探測到的微弱信號。

黃先生說：“放大的波通過噪音傳播?！彼f：“這是一個(gè)演示如何使用自適應(yīng)超材料改善彈性波感測功能的裝置。它對發(fā)展高靈敏度傳感器技術(shù)很有幫助?！?

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