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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，由傳感器的檢測面與大地間構成一個電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態(tài)。當物體接近傳感器檢測面時，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)轉換為電信號經放大器轉化成二進制的開關信號。

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面產生一個交變電磁場，當金屬物體接近傳感器檢測面時，金屬中產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)，轉換為電信號通過放大轉換成二進制的開關信號，經功率放大后輸出。

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，當金屬物體接近振蕩感應頭時會產生渦流，使接近傳感器振蕩能力衰減，內部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無金屬物體接近，進而控制開關的通或斷。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，它也有一個振蕩電路，電路中因感應電流在目標物內流動引起的能量損失影響到振蕩頻率。目標物接近傳感器時，不論目標物金屬種類如何，振蕩頻率都會提高。傳感器檢測到這個變化并輸出檢測信號。

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。它有一個振蕩電路，電路中因感應電流在目標物內流動引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當鋁或銅之類的有色金屬目標物接近傳感器時，振蕩頻率；當鐵一類的黑色金屬目標物接近傳感器時，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。

3GMR/超導復合式磁傳感器

磁電阻效應是對于一些磁性材料，當施加外磁場時，材料的電阻會發(fā)生變化的效應。這種磁電阻效應次由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%，此效應即被稱為各向異性磁電阻(AMR)效應。

1988 年，Grunberg 和Baibich 等人通過分子束外延的方法制備了Fe/Cr 多層膜，并在其中發(fā)現(xiàn)了磁阻變化率達到50%以上。這種巨大的磁電阻變化效應被稱為巨磁電阻(GMR)效應。GMR效應來源于載流電子在不同的自旋狀態(tài)下與磁場的作用不同導致的電阻變化。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。當鐵磁層的磁矩互相平行時，載流子與自旋有關的散射，材料具有的電阻。而當鐵磁層的磁矩為反平行時，載流子與自旋相關的散射強，材料的電阻。對于GMR效應可以由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，導致在費米能級處，自旋向上和向下的電子態(tài)密度不同。

在雙電流模型中，假設自旋向上和向下的電子沿層面流動對應兩個互相獨立的導電通道，其中自旋向上的電子，其平均自由程遠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)院中的護理都必須依靠護士不斷巡視病房，定時測量的體溫、血壓、功百能等指標，十分費工費時，而且靈敏度、準確率也不高。隨著重組DNA技術、單技術以及計算機技術的并列發(fā)展，傳感器與電子計算機結合，不僅可以超微量地檢測人體外的血樣、尿樣中的生化代謝物，度而且已發(fā)展為不用抽血、抽體液直接可以測得人體內生化代謝物的變化情況，通過檢測的抗原、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。世界各國都在積極開發(fā)應用這項臨床診斷和檢測技術。

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