傳感器的基本物理效應

傳感器包括微傳感器可以實現的種類很多，從原理上講都以物理、化學及生物的各種規律或效應為基礎。因此了解傳感器所基于的各種效應，對學習、研究和使用各種傳感器（特別是物性型傳感器）是非常必要的。表1列出了部分物性型傳感器的檢測對象及所基于的物理效應，如果讀者想了解更廣泛和深入的內容，請參考其他文獻。

表1 一些物性型傳感器的基礎效應

檢測 對象	類型	所利用的效應	輸出 信號	傳感器或敏感元件舉例	主要材料
光	量子型	光電導效應	電阻	光敏電阻	可見光：CdS, CdSe
					紅外：PbS, InSb
		光生伏特效應	電流	光敏二極管、光敏三極管、光電池	Si, Ge, InSb(紅外)
			電壓	肖特基光敏二極管	Pt-Si
		光電子發射效應	電流	光電管、光電倍增管	Ag-O-Cs, Cs-Sb
		約瑟夫遜效應	電壓	紅外傳感器	超導體
	熱型	熱釋電效應	電荷	紅外傳感器、紅外攝像管	BaTiO3
機 械 量	電阻式	電阻應變效應	電阻	金屬應變片、半導體應變片	康銅，卡碼合金，Si
		壓阻效應		硅杯式擴散型壓力傳感器	Si, Ge, GaP, InSb
	壓電式	壓電效應	電壓	壓電元件	石英，壓電陶瓷，PVDF
		正、逆壓電效應	頻率	聲表面波傳感器	石英，ZnO+Si
	壓磁式	壓磁效應	感抗	壓磁元件；力、扭矩、轉矩傳感器	硅鋼片,鐵氧體,坡莫合金
	磁電式	霍爾效應	電壓	霍爾元件；力、壓力、位移傳感器	Si, Ge, GaAs, InAs
	光電式	光電效應	電流	各種光電元件；位移、振動、轉速傳感器	CdS, InSb, Se-化合物
		光彈性效應	折射率	壓力、振動傳感器	各種透光彈性材料
溫 度	熱電式	賽貝克效應	電壓	溫差電偶	Pt-PtRh10,NiCr-NiCu,Fe-NiCu
		約瑟夫遜效應	噪聲 電壓	絕對溫度計	超導體
		熱電效應	電荷	駐極體溫敏元件	PbTiO3, PVF2, LiTaO3
	壓電式	正、逆壓電效應	頻率	聲表面波溫度傳感器	石英
	熱型	熱磁效應	電場	Nernst 紅外探測器	熱敏鐵氧體，磁鋼
磁	磁電式	霍爾效應	電壓	霍爾元件	Si,Ge,GaAS,InAs
				霍爾IC、MOS霍爾IC	Si
		磁阻效應	電阻	磁阻元件	Ni-Co合金，InSb,InAs
			電流	二極管、磁敏晶體管	Ge
		約瑟夫遜效應	電流	超導量子干涉器件(SQUID)	Pb,Sn,Nb,Nb-Ti
	光電式	磁光法拉第效應	偏振光 面偏轉	光纖傳感器	YIG, EuO, MnBi
		磁光克爾效應			MnBi
放 射 線	光電式	放射線效應	光強	光纖射線傳感器	Ti-石英
	量子型	P- N結 光生伏特效應	電脈沖	射線敏二極管 二極管	Si, Ge
					Li-Ge, Si, HgI2
		肖特基效應	電流	肖特基二極管	Au-Si

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