Cảm biến vật lý là gì? Làm thế nào để phân biệt chúng?

Có nhiều loại cảm biến và cảm biến cũng có thể được phân loại theo những cách khác nhau. Một loại là phân biệt các cảm biến dựa trên mục đích đo lường. Theo cách này, các cảm biến có thể được chia thành các cảm biến vật lý, cảm biến hóa học, v.v ... Cảm biến vật lý có thể được chia thành các cảm biến cấu trúc và cảm biến vật lý.

Các cảm biến cấu trúc dựa trên các cấu trúc (như hình dạng, kích thước, v.v.) và sử dụng các định luật vật lý nhất định để cảm nhận (nhạy cảm với) giá trị đo được và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện để đạt được phép đo. Ví dụ, một cảm biến áp suất điện dung phải có phần tử nhạy cảm điện dung được thiết kế và thực hiện theo các tham số được chỉ định. Khi áp suất đo hoạt động trên điện cực chuyển động của phần tử nhạy cảm điện dung, sự thay đổi của khoảng cách tụ điện gây ra sự thay đổi giá trị điện dung, do đó đạt được phép đo áp suất.

Các cảm biến vật lý là các cảm biến sử dụng các đặc tính và tác dụng vốn có của một số vật liệu chức năng nhất định để cảm nhận (nhạy cảm với) giá trị đo được và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện có thể sử dụng. Ví dụ, một cảm biến nhiệt độ cặp nhiệt điện hoạt động bằng cách sử dụng hiệu ứng nhiệt điện. Mối hàn hai dây dẫn hoặc chất bán dẫn A và B của các vật liệu khác nhau với nhau để tạo thành một vòng kín. Khi có chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm đính kèm 1 và 2 của dây dẫn A và B, một lực điện động được tạo ra giữa hai điểm, do đó tạo thành một dòng có độ lớn khác nhau trong vòng lặp. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhiệt điện.

Nói chung, các cảm biến vật lý có các yêu cầu nhất định cho các hiệu ứng vật lý và cấu trúc nhạy cảm, nhưng với những điểm nhấn khác nhau. Các cảm biến cấu trúc nhấn mạnh rằng chúng phải dựa vào các cấu trúc được thiết kế và sản xuất chính xác để đảm bảo hoạt động bình thường của chúng; Trong khi các cảm biến thuộc tính vật lý chủ yếu dựa vào các tính chất vật lý và hiệu ứng vật lý của chính vật liệu để đạt được cảm biến giá trị đo được. Trong những năm gần đây, do sự phát triển nhanh chóng và tiến bộ của khoa học và công nghệ vật liệu, các cảm biến vật lý ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn.