Ποιοι είναι οι φυσικοί αισθητήρες; Πώς να τα διακρίνετε;

Υπάρχουν πολλοί τύποι αισθητήρων και οι αισθητήρες μπορούν επίσης να ταξινομηθούν με διαφορετικούς τρόπους. Ένας τύπος είναι να διακρίνει τους αισθητήρες με βάση το σκοπό της μέτρησης. Με αυτόν τον τρόπο, οι αισθητήρες μπορούν να χωριστούν σε φυσικούς αισθητήρες, χημικούς αισθητήρες κλπ. Οι φυσικοί αισθητήρες μπορούν να χωριστούν σε δομικούς αισθητήρες και φυσικούς αισθητήρες.

Οι δομικοί αισθητήρες βασίζονται σε δομές (όπως το σχήμα, το μέγεθος κ.λπ.) και χρησιμοποιούν ορισμένους φυσικούς νόμους για να αισθανθούν (να είναι ευαίσθητοι σε) τη μετρούμενη τιμή και να τον μετατρέψουν σε ηλεκτρικά σήματα για να επιτευχθούν μέτρηση. Για παράδειγμα, ένας χωρητικός αισθητήρας πίεσης πρέπει να έχει ένα χωρητικό ευαίσθητο στοιχείο σχεδιασμένο και να κατασκευάζεται σύμφωνα με συγκεκριμένες παραμέτρους. Όταν η μετρούμενη πίεση δρα στο κινούμενο ηλεκτρόδιο του χωρητικού ευαίσθητου στοιχείου, η αλλαγή στο κενό του πυκνωτή προκαλεί την αλλαγή στην τιμή χωρητικότητας, επιτυγχάνοντας έτσι τη μέτρηση της πίεσης.

Οι φυσικοί αισθητήρες είναι αισθητήρες που χρησιμοποιούν τα εγγενή χαρακτηριστικά και τις επιδράσεις ορισμένων λειτουργικών υλικών για να αισθανθούν (να είναι ευαίσθητα) τη μετρούμενη τιμή και να το μετατρέψουν σε ένα χρησιμοποιήσιμο ηλεκτρικό σήμα. Για παράδειγμα, ένας αισθητήρας θερμοκρασίας θερμοστοιχείων λειτουργεί χρησιμοποιώντας το θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Συγκόλλησε δύο αγωγούς ή ημιαγωγούς Α και Β διαφορετικών υλικών μαζί για να σχηματίσουν έναν κλειστό βρόχο. Όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο σημείων προσκόλλησης 1 και 2 των αγωγών Α και Β, παράγεται μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη μεταξύ των δύο, σχηματίζοντας έτσι ένα ρεύμα ποικίλου μεγέθους στον βρόχο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα.

Σε γενικές γραμμές, οι φυσικοί αισθητήρες έχουν ορισμένες απαιτήσεις για φυσικές επιδράσεις και ευαίσθητες δομές, αλλά με διαφορετικές έμφαση. Οι δομικοί αισθητήρες υπογραμμίζουν ότι πρέπει να βασίζονται σε ακριβώς σχεδιασμένες και κατασκευασμένες δομές για να εξασφαλίσουν την κανονική τους λειτουργία. Ενώ οι αισθητήρες φυσικής ιδιοκτησίας βασίζονται κυρίως στις φυσικές ιδιότητες και τις φυσικές επιδράσεις του ίδιου του υλικού για να επιτευχθεί η ανίχνευση της μετρούμενης τιμής. Τα τελευταία χρόνια, λόγω της ταχείας ανάπτυξης και της προόδου της επιστήμης και της τεχνολογίας των υλικών, οι φυσικοί αισθητήρες έχουν γίνει όλο και ευρύτερα χρησιμοποιούμενες.