目前在工业生产和社会生活中使用最 多的是半导体气敏传感器。半导体气敏传感器在工作的过程中,半导体的表面与待测气体的接触会引起化学反应,同时在这一过程中所产生的电导率也会发生变化,利用这一改变来检测出相应的气体成分和浓度等。利用半导体气敏传感器来检测气体的性质,一般可以用来做检测气体泄漏的仪器、气体警报器以及自动控制仪器和测试仪器等。通过传感器配件把气体转换为电子信号,从而传输给气敏器,气敏传感器通过吸附平衡状态稳定值、吸附平衡速度以及吸附平衡值与温度的依存性来获取电子信号。此外,半导体气敏传感器还能够通过检测气体的成分从而测出空气中的有害气体,这对空气污染尤为严重的今天起到了非常大的作用。
传感器的种类和形式很多,按感知功能可以分为光敏元件、声敏元件、热敏元件、力敏元件、湿敏元件、磁敏元件等等;按照获得的电信号形式来分,有电压式、电流式、电阻式,电感式,电容式等;按照信号转换过程来分,有直接变换型和间接变换型两大类,直接变换型的传感器可将物理量直接变换成电信号,间接变换型的传感器则是先将一种物理量变换成另一种物理量,然后再转换成相应的电信号。目前传感器向数字化、智能化、系统化、微型化、多功能化等方向发展。
1、光敏元件
光敏元件也称半导体光电元件,它能够将光信号直接转换成电信号,利用的是半导体的光生伏特效应或光导效应。光生伏特效应是利用了光的量子性质,通过光照射将半导体PN结处产生的电压或电流作为输出加以检测,如光敏电阻、光电池、光电二极管和光电三极管等。
2、光敏电阻
光敏电阻是采用硅、锗、硫化隔或硒化隔、硫化铅或硒化铅、硫化锌或硫化秘等材料做成的一种特殊电阻器。