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不同類型接近傳感器的工作原理

電容式接近傳感器的工作原理：電容式接近傳感器由高頻振蕩器和放大器等組成，由傳感器的檢測(cè)面與大地間構(gòu)成一個(gè)電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態(tài)。當(dāng)物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，回路的電容量發(fā)生變化，使高頻振蕩器振蕩。振蕩與停振這二種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)放大器轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制的開(kāi)關(guān)信號(hào)。

電感式接近傳感器的工作原理：電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。振蕩器在傳感器檢測(cè)面產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以至停振。振蕩器的振蕩及停振這二種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過(guò)放大轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開(kāi)關(guān)信號(hào)，經(jīng)功率放大后輸出。

高頻振蕩型接近傳感器的工作原理：由LC高頻振蕩器和放大處理器電路組成，當(dāng)金屬物體接近振蕩感應(yīng)頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦流，使接近傳感器振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。所有金屬型傳感器的工作原理：所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。和普通型一樣，它也有一個(gè)振蕩電路，電路中因感應(yīng)電流在目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起的能量損失影響到振蕩頻率。目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，不論目標(biāo)物金屬種類如何，振蕩頻率都會(huì)提高。傳感器檢測(cè)到這個(gè)變化并輸出檢測(cè)信號(hào)。

有色金屬型傳感器的工作原理：有色金屬傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個(gè)振蕩電路，電路中因感應(yīng)電流在目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當(dāng)鋁或銅之類的有色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率；當(dāng)鐵一類的黑色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率降低。如果振蕩頻率高于參考頻率，傳感器輸出信號(hào)。

3GMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器

磁電阻效應(yīng)是對(duì)于一些磁性材料，當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)，材料的電阻會(huì)發(fā)生變化的效應(yīng)。這種磁電阻效應(yīng)次由William Thomson 于1857 年在鐵樣品中發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)的材料磁阻變化率很小，只有1%，此效應(yīng)即被稱為各向異性磁電阻(AMR)效應(yīng)。

1988 年，Grunberg 和Baibich 等人通過(guò)分子束外延的方法制備了Fe/Cr 多層膜，并在其中發(fā)現(xiàn)了磁阻變化率達(dá)到50%以上。這種巨大的磁電阻變化效應(yīng)被稱為巨磁電阻(GMR)效應(yīng)。GMR效應(yīng)來(lái)源于載流電子在不同的自旋狀態(tài)下與磁場(chǎng)的作用不同導(dǎo)致的電阻變化。GMR由鐵磁—非磁性金屬—鐵磁多層膜交疊組成。兩層鐵磁層的矯頑力不同。當(dāng)鐵磁層的磁矩互相平行時(shí)，載流子與自旋有關(guān)的散射，材料具有的電阻。而當(dāng)鐵磁層的磁矩為反平行時(shí)，載流子與自旋相關(guān)的散射強(qiáng)，材料的電阻。對(duì)于GMR效應(yīng)可以由Mott 提出的雙電流模型解釋。在非磁性層中，不同自旋的電子能帶相同，但是在鐵磁金屬中，不同自旋的能帶發(fā)生劈裂，導(dǎo)致在費(fèi)米能級(jí)處，自旋向上和向下的電子態(tài)密度不同。

在雙電流模型中，假設(shè)自旋向上和向下的電子沿層面流動(dòng)對(duì)應(yīng)兩個(gè)互相獨(dú)立的導(dǎo)電通道，其中自旋向上的電子，其平均自由程遠(yuǎn)大于自旋向下的電子。在鐵磁層磁矩反平行排列下，自旋向上和自旋向下的電子散射概率相同；而在平行排列下，自旋向上的電子散射要遠(yuǎn)小于自旋向下的電子，從而造成平行和反平行排列下電阻的差別。

傳感器的作用有哪些？

通常醫(yī)院中的護(hù)理都必須依靠護(hù)士不斷巡視病房，定時(shí)測(cè)量的體溫、血壓、功百能等指標(biāo)，十分費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且靈敏度、準(zhǔn)確率也不高。隨著重組DNA技術(shù)、單技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的并列發(fā)展，傳感器與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合，不僅可以超微量地檢測(cè)人體外的血樣、尿樣中的生化代謝物，度而且已發(fā)展為不用抽血、抽體液直接可以測(cè)得人體內(nèi)生化代謝物的變化情況，通過(guò)檢測(cè)的抗原、體含量、蛋白含量等以診斷疾病。掌握、、、病毒等各種疾病以及因懷孕而引起的生理變化情況。世界各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)應(yīng)用這項(xiàng)臨床診斷和檢測(cè)技術(shù)。

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