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德國易福門IFM傳感器

常見易福門IFM傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于下表。
 1.按照其用途，傳感器可分類為：
  壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器
  液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器
  速度傳感器 加速度傳感器 
  射線輻射傳感器 熱敏傳感器
  2.按照其原理，傳感器可分類為：
  振動傳感器 濕敏傳感器
  磁敏傳感器 氣敏傳感器
  真空度傳感器 生物傳感器等。

德國易福門IFM傳感器部分型號：

IN0073 IN-2002-ABOA
IN0074 IN-2002-ABOA/6M
IN0077 IN-2002-BBOA
IN0081 IN-2004-ABOA
IN0082 IN-2004-ABOA/6M
IN0084 IN-2004-ABOA/20M
IN0085 IN-2004-BBOA
IN0086 IN-2004-BBOA/6M
IN0096 IN-2004-ABOA/0,1M/AMP
IN0097 IN-2002-ABOA                RT
IN0098 IN-2004-ABOA                RT
IN0100 IND2004DAROA                RT
IN0101 IND2004DBBOW
IN0103 IN-2002-ABOA/0,17M
IN0108 IND2004DABOA/BS-200-K
IN0110 IND2004DABOA
IN0113 IND2004DAROA/SL/LS-500  RT/K01
IN0115 IND2004DABOA/BS-200     RT/K01
IN0116 IND2004DABOA            RT/K01
IN0117 IND2004DAROA/SL/LS-500      RT
IN0118 IND2004DAROA/SL/LS-500/1.7  RT
IN0120 IN-2007-ABOA/0,6M/BH/AMP
IN0125 IN-2002-ABOA
IN0126 IND2004DABOA/6M
IN0127 IN-2003-ARKA
IN3502 IND2004DAROA/4"/LS-500      RT
IN500A IND3004DBPKG/US/3D
IN501A IND3004DBPKG/3D
IN502A IN-3002-BPKG/3D
IN503A IN-3004-BPKG/3D
IN504A IN-3004-BPKG/10M/3D
IN505A IN-3004-BPKG/AS-610-TPS/3D
IN506A IND3004DBPKG/US/3D/3G
IN5121 IN-3002-BPKG
IN5122 IN-3002-BPKG/6M
IN5123 IN-3002-BPKG/10M
IN5125 IN-3002-ANKG
IN5128 IN-3002-ANKG/20M
IN5129 IN-3004-BPKG
IN5130 IN-3004-BPKG/6M
IN5131 IN-3004-BPKG/10M
IN5133 IN-3004-ANKG
IN5186 IN-3002-APKG
IN5188 IN-3004-APKG
IN5189 IN-3004-BNKG
IN5200 IN-3004-FPKG/WECO-KLEMMBL
IN5206 IN-3002-BPKG/AS-600-DPS
IN5207 IN-2002-FRKG/PH
IN5208 IN-2004-FRKG/PH
IN5212 IN-3004-BPKG/AS-610-TPS
IN5213 IN-3004-BPKG/6M/PH
IN5219 IN-3004-ANKG/0,65M/SH/OLED
IN5223 IN-3004-APKG/6M/PH
IN5224 IND2004DARKG/US-100-ZRV
IN5379 IN-3005-BPKG/AS-610-TPS/180°
IN5380 IN-3004-BPKG/0,15M/AS
IN5381 IN-3004-BPKG/4M
IN5382 IN-2004-FRKG/PH
IN5383 IN-3002-BPKG/0,70M/AMP
IN5384 IN-2004-FRKG/0,27M          RT
IN5385 IN-3004-ANKG/2,5M/SH/OLED
 

以其輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為：

  模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。
  數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。
  膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。
  開關(guān)傳感器——當(dāng)一個被測量的信號達(dá)到某個特定的閾值時，傳感器相應(yīng)地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。
  
  在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對外界作用zui敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點(diǎn)出發(fā)可將德國 IFM傳感器分成下列幾類：
  （1）按照其所用材料的類別分
  金屬 聚合物 陶瓷 混合物
  （2）按材料的物理性質(zhì)分  導(dǎo)體 絕緣體 半導(dǎo)體 磁性材料
  （3）按材料的晶體結(jié)構(gòu)分
  單晶 多晶 非晶材料

  與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個方向：
  （1）在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實際使用。
  （2）探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來改進(jìn)傳感器技術(shù)。
  （3）在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)，并在傳感器技術(shù)中加以具體實施。
  現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強(qiáng)度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)的、能夠轉(zhuǎn)換能量形式的材料。

  按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：
  集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器
  集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。
  薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底（基板）上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路制造在此基板上。
  厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進(jìn)行熱處理，使厚膜成形。
  陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝（溶膠-凝膠等）生產(chǎn)。
  完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。
  每種工藝技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。

IFM傳感器靜態(tài)特性
  傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。
  （1）線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線之間的zui大偏差值與滿量程輸出值之比。
  （2）靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
  （3）遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到小（反行程）變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。
  （4）重復(fù)性：重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不*的程度。
  （5）漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，次現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。

易福門傳感器動態(tài)特性
  所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。zui常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。
IFM傳感器的線性度
  通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標(biāo)。
  擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為zui小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為zui小二乘法擬合直線。

傳感器的靈敏度
  靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。
  它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的變化而變化。
  靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。
  當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。
  提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

易福門傳感器的分辨力
  分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的zui小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發(fā)生變化。
  通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的zui大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。