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电子器件概念解析

同轴电缆
    同轴电缆（COARIAL  CABLE）的得名与它的结构相关。同轴电缆也是局域网中最常见的传输介质之一。它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆，同轴电缆之所以设计成这样，也是为了防止外部电磁波干扰异常信号的传递。
    同轴电缆根据其直径大小可以分为：粗同轴电缆与细同轴电缆。粗缆适用于比较大型的局部网络，它的标准距离长，可靠性高，由于安装时不需要切断电缆，因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置，但粗缆网络必须安装收发器电缆，安装难度大，所以总体造价高。相反，细缆安装则比较简单，造价低，但由于安装过程要切断电缆，两头须装上基本网络连接头（BNC），然后接在T型连接器两端，所以当接头多时容易产生不良的隐患，这是目前运行中的以太网所发生的最常见故障之一。
    无论是粗缆还是细缆均为总线拓扑结构，即一根缆上接多部机器，这种拓扑适用于机器密集的环境，但是当一触点发生故障时，故障会串联影响到整根缆上的所有机器。故障的诊断和修复都很麻烦，因此，将逐步被非屏蔽双绞线或光缆取代。

高温超导电缆
    高温超导电缆，英语全称High-TC Su?鄄perconducting Cable，它由电缆芯、低温容器、终端和冷却系统四个部分组成。其中电缆芯是高温超导电缆的核心部分，包括通电导体、电绝缘和屏幕导体等主要部件。
    高温超导电缆是采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种电力设施，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，可以实现低损耗、高效率、大容量输电。高温超导电缆将首先应用于短距离传输电力的场合（如发电机到变压器、变电中心到变电站、地下变电站到城市电网端口）及电镀厂、发电厂和变电站等短距离传输大电流的场合，以及大型或超大型城市电力传输的场合。
    高温超导电缆的传输损耗仅为传输功率的0.5%，比常规电缆5-8%的损耗要低得多。在重量、尺寸相同的情况下，与常规电力电缆相比，高温超导电缆的容量可提高3-5倍、损耗下降60%，可以明显地节约占地面积和空间，节省宝贵的土地资源。用高温超导电缆改装现有地下电缆系统，不但能将传输容量提高3倍以上，而且能将总费用降低20%。利用高温超导电缆还可以改变传统输电方式，采用低电压大电流传输电能。因此，高温超导电缆可以大大降低电力系统的损耗，提高电力系统的总效率，具有可观的经济效益。
    电线电缆行业统计资料表明，我国10千伏及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆的年需求量约为10万公里，假如其总量的5%被高温超导电缆所取代，则高温超导电缆在我国每年的需求总量将会达到5000公里。

电力电缆
    电力电缆主要承担电力传输-送电
    代表型号：VV/VLV/YJV等等
    电力电缆是在电力系统的主于线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品,其中包括1-500KV以及以上各种电压等级,各种绝缘的电力电缆。
    电力电缆的特点:
    一．一般埋设于土壤中或敷设于室内，沟道，隧道中，线间绝缘距离小，不用杆塔，占地少，基本不占地面上空间。
　　二．受气候条件和周围环境影响小，传输性能稳定，可靠性高。
　  三．具有向超高压，大容量发展的更为有利的条件，如低温，超导电力电缆等。
　　电力电缆的品种：
　　中低压电缆（一般指３５ＫＶ及以下）：聚氯乙烯绝缘电缆，聚乙烯绝缘电缆，交联聚乙烯绝缘电缆等；　
　　高压（一般为１１０ＫＶ及以上）：聚乙烯电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等。

橡套电缆
    橡套电缆是由多股的细铜丝为导体，,外包橡胶绝缘和橡胶护套的一种柔软可移动的电缆品种。 一般来讲，包括通用橡套软电缆、电焊机电缆、潜水电机电缆、无线电装置电缆和摄影光源电缆等品种。
    橡套电缆广泛使用于各种电器设备，例如日用电器，电动机械，电工装置和器具的移动式电源线，同时可在室内或户外环境条件下使用.根据电缆所受的机械外力，在产品结构上分为轻型，中型和重型三类，在截面上也有适当的衔接。一般轻型橡套电缆使用于日用电器，小型电动设备，要求柔软、轻巧、弯曲性能好；中型橡套电缆除工业用外，广泛用于农业电气化中，重型电缆用于如港口机械，探照灯，家业大型水力排灌站等场合。这类产品具有良好的通用性，系列规格完整，性能良好和稳定。
    防水橡套电缆和潜水泵用电缆，主要用于潜水电机配套。
    无线电装置用电缆，目前主要生产两种橡套电缆基本能满足要求。
    摄影用电缆产品，配合新型光源的发展，具有结构小，性能好，同时满足室内和野外工作的需要，逐步取代一些粗重,耐热性能差的老产品。

电缆
    通常是由几根或几组导线[每组至少两根]绞合而成的类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成,整个外面包有高度绝缘的覆盖层。

裸电线
    裸电线指仅有导体,而无绝缘层的产品,其中包括铜铝等各种金属和复合金属圆单线,各种结构的架空输电线用的绞线,软接线,型线和型材。

电线电缆
    电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线，绝缘电线又称为布电线。
    电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。

焊接防飞溅剂
    焊接防飞溅剂是公司留学生和国内专家在吸收国外同类产品先进经验的基础上成功研制的绿色环保产品。在焊件表面喷涂该产品后，无论干与湿都在飞溅的焊渣表面形成一层膜，隔离了焊渣与焊接材料的接触，不至于粘连，操作简单，省时、省力，是焊接工人的得力助手。

集成电路焊接工艺
    集成电路制造中的焊接工艺包括两方面，一是电路芯片焊接，另一是内引线焊接。
    芯片焊接 　将分割成单个电路的芯片，装配到金属引线框架或管座上。芯片焊接工艺可分为两类。①低熔点合金焊接法：采用的焊接材料有金硅合金、金镓合金、铟铅银合金、铅锡银合金等。②粘合法:用低温银浆、银泥、环氧树脂或导电胶等以粘合方式焊接芯片。
    应用较广、可靠性较高的是用98％的纯金和 2％的硅配制成的金硅合金片（最低共熔点为 370℃）。在氮气和氢气保护下或在真空状态下，金硅合金不仅能与芯片硅材料形成合金，而且也能同时与金属引线框架上局部镀层的金或银形成合金，从而获得良好的欧姆接触和牢固的焊接效果.
    集成电路塑料封装中,也常采用低温(200℃以下)银浆、银泥或导电胶以粘合的形式进行芯片焊接。另外，烧结时（即芯片粘完银浆后烘焙），气氛和温度视所采用的银浆种类不同而定。低温银浆多在空气中烧结，温度为150～250℃；高温银浆采用氮气保护，烧结温度为380～400℃。
    内引线焊接 　把电路芯片上已金属化的电路引出端或电极，与装配芯片的金属引线框架或外壳引出电极线一一对应连接起来的焊接工艺。内引线焊接工艺是在芯片焊接完成后的一道焊接工序，常用的方法有热压焊接法、超声波压焊法、热超声焊接法（球焊法）、平面焊接法和梁式引线焊接法等。
    热压焊接法 　内引线的热压焊接法既不用焊剂，也无需焙化，对金属引线（硅铝丝或金丝）和芯片上的铝层同时加热加压（温度一般为350～400℃,压力为8～20千克力/毫米2），就能使引线和铝层紧密结合。热压焊接的原理是，铝合金为面心立方晶格结构，每一铝原子或金原子和其他原子形成八个稳定的金属键，在其表面的原子有二个金属键不饱和。这些原子在较高的温度下增加活动能量，再加上一定的压力促使金丝引线产生塑性形变，破坏原有的界面原子结构。这时，金丝上的金原子与电路芯片上引出端的铝原子紧密结合，重新排列其间的晶格形成牢固的金属键。因此热压焊接法也就是热压键合过程。
    热压焊接工艺按内引线压焊后的形状不同分为两种：球焊(丁头焊)和针脚焊。两种焊接都需要分别对焊接芯片的金属框架、空心劈刀进行加热（前者温度为 350～400℃,后者为150～250℃），并在劈刀上加适当的压力。首先，将穿过空心劈刀从下方伸出的金丝段用氢氧焰或高压切割形成圆球，此球在劈刀下被压在芯片上的铝焊区焊接，因为它形成钉头一样的焊点，故称为丁头焊或球焊。利用此法进行焊接时，焊接面积较大，引线形变适度而且均匀，是较为理想的一种焊接形式。随后将劈刀抬起，把金丝拉到另一端（即在引线框架上对应于要相联接的焊区），向下加压进行焊接，所形成的焊点称为针脚焊。上述操作仅完成一条内引线的焊接（图2)。热压焊接法有其局限性:①焊接温度过高，不适于对工作温度较低的电路芯片进行焊接；②压力和温度难以除去铝丝表面和芯片上铝焊区表面的氧化膜，此法不能用铝丝作为引线进行焊接。
    超声波压焊法 　60年代初，超声波焊接技术开始应用于集成电路的内引线焊接。超声波压焊的原理是由超声波发生器产生几十千赫的超声振荡电能，通过磁致伸缩换能器产生超声频率的机械振动。压焊劈刀镶在端部的适当位置上，劈刀必然同时产生一种称为交变剪切应力的机械振动。同时，在劈刀上端施加一定的垂直压力，在这两种力的共同作用下，通过时间的控制使劈刀下的铝丝发生有规律的蠕动。铝丝和芯片铝焊区表面的氧化膜受到破坏，同时由于摩擦，在界面上产生一定的热量使焊接处的铝丝和芯片上的铝焊区都产生一定的塑性形变，使铝原子金属键紧密接触而形成牢固的键合。超声波压焊是用铝丝（一般含硅1％）作引线,工作温度又低，不但广泛用于各种电路的内引线焊接，而更适于对温度要求严格的 MOS器件、微波器件和高频器件的内引线焊接。超声压焊法的工艺条件要求严格。
    为得到高抗拉强度的焊接点须选择最佳的焊接条件，这取决于超声振动功率、压力和超声振动时间等因素,要使三者之间相互匹配，压焊设备应调整出最佳工作点进行焊接。
    热超声焊接法(球焊法) 　此法以热压焊法和超声波压焊法为基础，所用设备分别为热压焊机、超声波压焊机和球焊机。这是广泛采用的内引线焊接方法之一，其特点是：①工作温度（200～250℃）低于热压焊法的工作温度；②所用的压焊劈刀不用加热而由超声振动产生热能；③采用金丝为引线，并以球焊形式进行焊接。三种内引线焊接法的焊接质量，都需要用一个精密的引线抗拉强度测定器（拉力计）进行检查和控制。
    随着集成电路芯片内引线数量的不断增加，这种一步一次一个焊接点的焊接技术无论在质量上和效率上都不能满足大规模集成电路的需要。1960年，在梁式引线和面键合焊接技术基础上又研究成功梁式引线载带自动焊接芯片的新工艺，使用镂空的引线框架(称为载带)将所有的引线与芯片上的金属焊点一次性同时焊接上。这种组焊方法的可靠性和效率都很高。

焊接
    焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。

电子胶
    是一个广泛的称呼,用于电子元器件的粘接,密封,灌封和涂覆保护室温硫化硅橡胶或有机硅凝胶用于电子电气元件的灌封，可以起到防潮、防尘、防腐蚀、防震的作用，并提高使用性能和稳定参数，而且其在硫化前是液体，便于灌注，使用方便。应用有机硅凝胶进行灌封时，不放出低分子，无应力收缩，可深层硫化，无任何腐蚀，硫化后成透明弹性体，对胶层里所封装的元器件清晰可见，可以用针刺到里面逐个测量元件参数，便于检测与返修。室温硫化的泡沫硅橡胶用于电子计算机内存储器磁芯板，经震动、冲击、冷热交变等多项测试完全符合要求。加成型室温硫化硅橡胶的基础上制得的耐燃灌封胶，用于电视机高压帽及高压电缆包皮等制品的模制非常有效。对于不需要进行密闭封装或不便进行浸渍和灌封保护时，可采用单组分室温硫化硅橡胶作为表面涂覆保护材料。一般电子元器件的表面保护涂覆均用室温硫化硅橡胶，用加成型有机硅凝胶进行内涂覆。近年来，玻璃树脂涂覆电子电器及仪表元件的应用较为广泛。

量子电子器件
    量子电子器件是根据量子效应设计并制作的器件。当半导体超晶格与量子阱微结构的尺寸小于电子的德布罗意波长（５０纳米）时，电子的量子波动行为就会表现出来，此时可产生出各种量子效应，如量子尺寸效应、量子隧道效应和量子干涉效应等。除隧道二极管之外，已投入实用的是一种超导量子器件，即约瑟夫逊器件。其他种类的器件还有待进一步研究，如利用量子细线中的高电子迁移率效应制备超高速逻辑器件，利用超微细结构中的隧道效应制作多值逻辑器件，利用量子箱结构制作大容量存储器，利用相干电子波的干涉、衍射和反射现象设高速开关器件以及传感器件，利用有效状态密度的变化制作量子箱和量子点微结构激光器等。

有机分子电子器件
    有机分子电子器件是利用能完成信息和能量的检测、转换、传输、存储与处理等功能的有机分子材料，在分子水平上设计和制作的具有特定功能的超微型器件。超大规模集成电路的发展已逼近物理极限和工艺极限，突破这种极限的出路之一是发展分子电子器件。由于已经发现和利用了一些有机和无机导电聚合物、生物聚合物、电荷转移盐和有机金属等分子材料的物理化学性质及电子特性，因而可研制出用于信息处理的新型元件，如分子导线、分子开关、分子整流器和分子存储器等，从而制造出分子计算机。

真空电子器件
    借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用，将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。具有真空密封管壳和若干电极，管内抽成真空，残余气体压力为10-4～10-8帕。有些在抽出管内气体后，再充入所需成分和压强的气体。广泛用于广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗等领域。真空电子器件按其功能分为实现直流电能和电磁振荡能量之间转换的静电控制电子管；将直流能量转换成频率为300兆赫～3000吉赫电磁振荡能量的微波电子管；利用聚焦电子束实现光、电信号的记录、存储、转换和显示的电子束管；利用光电子发射现象实现光电转换的光电管；产生X射线的X射线管；管内充有气体并产生气体放电的充气管；以真空和气体中粒子受激辐射为工作机理，将电磁波加以放大的真空量子电子器件等。自20世纪60年代以后，很多真空电子器件已逐步为固态电子器件所取代，但在高频率、大功率领域，真空电子器件仍然具有相当生命力，而电子束管和光电管仍将广泛应用并有所发展。

固态电子器件
    利用固体内部电子运动原理制成的具有一定功能的电子器件。固体一般可分为绝缘体 、半导体和导体3类 。半导体的电学性能容易受各种环境因素如掺杂、光照等的控制，易于制成电子功能器件，因此绝大部分的固态电子器件是用半导体材料制成的，有时也称为半导体电子器件。半导体中可移动的带电粒子可为电子、空穴或离子。电子是带负电荷的粒子，空穴是带正电荷的准粒子，离子可带负或正电荷。离子导电的半导体在导电过程中伴有本身成分的化学变化，因而不宜作电子功能器件 。电子导电的半导体简称 N型半导体。空穴导电的半导体简称P型半导体 。锗 、硅半导体材料中掺入微量的磷、砷或锑就成为N型半导体 ；掺入微量的硼 、镓或铝 ，就成为P型半导体 。N型半导体和P型半导体连接起来就成为一个PN结。PN结是许多固态电子器件的基本单元结构。PN结具有整流特性，通电流时，一个方向的电阻很小，另一个方向的电阻很大。反向偏置时，PN结还可同一个电容器等效。
   固态电子器件是20世纪40 年代发展起来的 。30 年代固体电子论的进展和40～50年代锗、硅材料工艺的进展，奠定了后半个世纪固态电 子器件飞速发展的基础 。1947 年 W.H.布喇顿和J.巴丁发明的第一个固态放大器点接触晶体管，是固态电子器件的发展过程中一个划时代的事件。固态电子器件种类繁多，应用十分广泛，从器件的结构来看，大致可分为两端器件（各种晶体二极管）和三端器件（各种晶体三极管）。此外还有一些特殊的器件，如晶闸管、电荷耦合器件、霍尔器件、温差致冷元件、波导器件以及传感器等。同真空电子器件相比，固态电子器件体积小、重量轻、功耗小、高可靠、易集成，可以实现电子系统的微型化，是现代集成电路的基础。除了用于大规模和超大规模集成电路，固态电子器件还广泛应用于其他各领域，如微波通信、红外探测 、光纤通信、固体成像、能量转换等。固态电子器件所用的材料主要是半导体硅和砷化镓材料。随着固体新材料的不断出现和工艺技术的不断成熟，新型固态电子器件也在不断出现，如各种超导器件、非晶态半导体器件以及超晶格量子构器件等。

电力电子器件
    电力电子器件（Power Electronic Device）又称为功率半导体器件，用于电能变换和电能控制电路中的大功率(通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上)电子器件。又称功率电子器件。20世纪50年代，电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管，因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快，而在电力电子电路中得到广泛应用。70年代初期，已逐步取代了汞弧闸流管。80年代，普通晶闸管的开关电流已达数千安，能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上，为适应电力电子技术发展的需要，又开发出门极可关断晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管等一系列派生器件，以及单极型MOS功率场效应晶体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闸管、功能组合模块和功率集成电路等新型电力电子器件。
　　各种电力电子器件均具有导通和阻断两种工作特性。功率二极管是二端(阴极和阳极)器件，其器件电流由伏安特性决定，除了改变加在二端间的电压外，无法控制其阳极电流，故称不可控器件。普通晶闸管是三端器件，其门极信号能控制元件的导通，但不能控制其关断，称半控型器件。可关断晶闸管、功率晶体管等器件，其门极信号既能控制器件的导通，又能控制其关断，称全控型器件。后两类器件控制灵活，电路简单，开关速度快，广泛应用于整流、逆变、斩波电路中，是电动机调速、发电机励磁、感应加热、电镀、电解电源、直接输电等电力电子装置中的核心部件。这些器件构成装置不仅体积小、工作可靠，而且节能效果十分明显(一般可节电10%～40%)。
　　单个电力电子器件能承受的正、反向电压是一定的，能通过的电流大小也是一定的。因此，由单个电力电子器件组成的电力电子装置容量受到限制。所以，在实用中多用几个电力电子器件串联或并联形成组件，其耐压和通流的能力可以成倍地提高，从而可极大地增加电力电子装置的容量。器件串联时，希望各元件能承受同样的正、反向电压；并联时则希望各元件能分担同样的电流。但由于器件的个异性，串、并联时，各器件并不能完全均匀地分担电压和电流。所以，在电力电子器件串联时，要采取均压措施；在并联时，要采取均流措施。
　　电力电子器件工作时，会因功率损耗引起器件发热、升温。器件温度过高将缩短寿命，甚至烧毁，这是限制电力电子器件电流、电压容量的主要原因。为此，必须考虑器件的冷却问题。常用冷却方式有自冷式、风冷式、液冷式(包括油冷式、水冷式)和蒸发冷却式等。

电子束加工
    电子束加工是利用高能量的会聚电子束的热效应或电离效应对材料进行的加工。例如对材料表面进行热处理、焊接、刻蚀、钻孔、熔炼或直接使材料升华。电子束的特点是功率密度大，能在瞬间将能量传给工件。电子束的能量和位置可以用电磁场精确和迅速地调节，实现计算机控制。在微电子工艺中，电子束曝光是一种重要的亚微米加工技术，通过控制电子束辐照光致抗蚀剂的特定位置，以形成极精细的图形。它在大规模集成电路和微波半导体器件的生产中已得到应用。

电位移
    描述电介质电场的辅助物理量。又称电感应强度。定义为
    D＝ε0E＋P
    式中E为电场强度；P 为电极化强度；ε0 为真空电容率。在线性各向同性电介质中 ，P ＝ ε0χeE，χe为电极化率 ，故
    D＝ε0（1＋χe）E＝ε0εrE
    式中εr＝1＋χe是相对电容率，此式是表征电介质极化性质的介质方程。
    电介质极化后产生的极化电荷改变了原来的电场分布 ，引入辅助量D是为了使未知的极化电荷不显现在静电场高斯定理中，进而使电介质中静电场的计算大为简化。
    在国际单位制(SI)中，电位移的单位是库／米2(C／m2)。

软磁材料
    具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等  。软磁材料种类繁多，通常按成分分为：
    ①纯铁和低碳钢。含碳量低于0.04％，包括电磁纯铁  、电解铁和羰基铁。其特点是饱和磁化强度高，价格低廉，加工性能好；但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大，只适于静态下使用，如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。
    ②铁硅系合金。含硅量 0.5％ ～ 4.8％，一般制成薄板使用，俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后，可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加，热导率降低，脆性增加，饱和磁化强度下降，但其电阻率和磁导率高，矫顽力和涡流损耗减小，从而可应用到交流领域，制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。
    ③铁铝系合金 。含铝6％～16％，具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率高，硬度高、耐磨性好，但性脆，主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。
    ④铁硅铝系合金。在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感，脆性大，加工性能差。主要用于音频和视频磁头。
    ⑤镍铁系合金。镍含量30％～90％，又称坡莫合金，通过合金化元素配比和适当工艺，可控制磁性能，获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。其塑性高，对应力较敏感，可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。
    ⑥铁钴系合金。钴含量27％～50％。具有较高的饱和磁化强度，电阻率低。适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。
    ⑦软磁铁氧体。非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高（10-2～1010Ω•m ），饱和磁化强度比金属低，价格低廉，广泛用作电感元件和变压器元件（见铁氧体）。
    ⑧非晶态软磁合金。一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。其磁导率和电阻率高，矫顽力小，对应力不敏感，不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性，具有耐蚀和高强度等特点。此外，其居里点比晶态软磁材料低得多，电能损耗大为降低，是一种正在开发利用的新型软磁材料。
    ⑨超微晶软磁合金。20世纪80年代发现的一种软磁材料。由小于50纳米左右的结晶相和非晶态的晶界相组成，具有比晶态和非晶态合金更好的综合性能，不仅磁导率高、矫顽力低、铁损耗小，且饱和磁感应强度高、稳定性好。现主要研究的是铁基超微晶合金。

巨磁电阻材料
    磁性金属和合金一般都有磁电阻现象，所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改变的现象，人们把这种现象称为磁电阻。所谓巨磁阻就是指在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高10余倍。
    1988年法国巴黎大学的肯特教授研究小组首先在Fe／Cr多层膜中发现了巨磁电阻效应，在国际上引起了很大的反响。20世纪90年代，人们在Fe/Cu，Fe/Al，Fe/Al，Fe/Au，Co/Cu，Co/Ag和Co/Au 等纳米结构的多层膜中观察到了显著的巨磁阻效应，由于巨磁阻多层膜在高密度读出磁头、磁存储元件上有广泛的应用前景，美国、日本和西欧都对发展巨磁电阻材料及其在高技术上的应用投入很大的力量。
    1994年，IBM公司研制成巨磁电阻效应的读出磁头，将磁盘记录密度一下子提高了17倍，达5Gbit／in2，最近达到11Gbit／in2，从而在与光盘竞争中磁盘重新处于领先地位。由于巨磁电阻效应大，易使器件小型化，廉价化，除读出磁头外同样可应用于测量位移，角度等传感器中，可广泛地应用于数控机床，汽车测速，非接触开关，旋转编码器中，与光电等传感器相比，它具有功耗小，可靠性高，体积小，能工作于恶劣的工作条件等优点。利用巨磁电阻效应在不同的磁化状态具有不同电阻值的特点，可以制成随机存储器（MRAM），其优点是在无电源的情况下可继续保留信息。
    巨磁电阻效应在高技术领域应用的另一个重要方面是微弱磁场探测器。随着纳米电子学的飞速发展，电子元件的微型化和高度集成化要求测量系统也要微型化。在21世纪，超导量子相干器件、超微霍耳探测器和超微磁场探测器将成为纳米电子学中的主要角色。其中以巨磁电阻效应为基础设计超微磁场传感器，要求能探测10-2T至10-6T的磁通密度。如此低的磁通密度在过去是无法测量的，特别是在超微系统测量如此微弱的磁通密度十分困难，纳米结构的巨磁电阻器件可以完成这个任务。

可变码率
    可变码率英文是variable bit rate，缩写VBR。这是一个用来形容通信服务质量(QoS for Quality of Service)的术语。和该词相对应的词是固定码率或固定比特率，英文constant bit rate，缩写CBR。
    例如，使用MP3格式的音频编解码器，音频文件可以以8~320kbps的可变码率进行压缩，得到相对小的文件来节约存储空间。MP3格式的文件格式是*.mp3。
    当形容编解码器的时候，VBR编码指的是编码器的输出码率(或者解码器的输入码率)可以根据编码器的输入源信号的负责度自适应的调整，目的是达到保持输出质量保持不变而不是保持输出码率保持不变。VBR适用于存储(不太适用于流式传输)，可以更好的利用有限的存储空间：用比较多的码字对复杂度高的段进行编码，用比较少的码字对复杂度低的段进行编码。
    像Vorbis这样的编解码器和几乎所有的视频编解码器内在的都是VBR的。*.mp3文件也可以以VBR的方式进行编码。

高效信道编译码技术
    第三代移动通信系统的关键技术
    高效信道编译码技术（CODEC Protocol）:
    在有关第三代移动通信系统的主要提案中，除采用与IS－95 CDMA系统相类似的卷积码和交织技术之外，还建议采用Turbo编码技术。
　　Turbo编码器采用两个并行相连的系统递归卷积编码器，并以一个交织器辅之。两个卷积编码器的输出经并串转换和凿孔（Puncture）操作后输出。相应地，Turbo解码器由首尾相接、中间由交织器和解交织器隔离的两个以迭代方式工作的软判输出卷积解码器构成。虽然目前尚未得到严格的Turbo编码理论性能分析结果，但从计算机仿真结果看，在交织器长度大于1000、软判输出卷积解码采用标准最大后验概率（MAP）算法的条件下，其性能比约束长度为9的卷积码提高1～2．5dB。目前Turbo码用于第三代移动通信系统的主要困难体现在：（1）由于交织长度的限制，无法用于速率较低、时延要求较高的数据传输；（2）基于MAP的软输出解码算法所需计算量和存储量较大；（3）Turbo编码在衰落信道下的性能还有待于进一步研究。
    扩频技术在克服多径衰落以提供高质量的传输信道具有很好作用。但却存在频谱效率非常低的缺点。因此3G系统必须采用信道编码技术以进一步改善通信质量。现在用以克服衰落效应主要采用的技术是前向信道纠错编码和交织技术。编码和交织都极大地依赖于信道的特征和业务的需求。不仅对于业务信道和控制信道采用不同的编码和交织技术。而且对于同一信道的不同业务也采用不同的编码和交织技术。

遥测系统
    将对象参量的近距离测量值传输至远距离的测量站来实现远距离测量的系统。遥测系统的工作原理涉及信息采集、信息传输和信息处理等方面。遥测系统实质上是一类多路数据传输系统。为了能用一个信道来完成多路信息传输，可采用多路传输技术。多路传输技术又称多路复用技术，方法有频率划分法（简称频分）、时间划分法（简称时分）、编码划分法（简称码分）和空间划分法（简称空分）。实际的遥测系统都是把被控对象所在地选作发送端，测量站作为接收端，两者之间通过通信设备用信道连接起来。发送端有传感、变换、采编、存储、记录重放和发送等设备。接收端有接收、解码、显示、记录和数据处理等设备。传感器用来将被测对象的参量信息变换成电信号或其他便于传输和使用的信号。变换器又称匹配器，它的主要作用是将传感器输出的信号变换成适合于多路传输的电信号，并有提高系统线性、进行温度补偿和实现数据压缩等功能。采编器又称编码器，它的作用是将各变换器输出的多路参量信息采集在一起，编辑成便于发送和接收的信号。为了在接收时能区分各路参量信息，可采用时分制、频分制或码分制。存储器用来将暂时不需要或不能传送的数据存储起来，留待适当的时机重放记录，发往测量站，或设法加以回收。遥测系统中最常用的存储器是磁带记录仪和数字磁带机。发送器又称发射机，它的作用是将编码器输出的信号进一步变换成适合于长途传输的电信号。例如可用编码器输出的基带电信号来调制载波，由发射机用有线或无线的方式传输到接收端。接收器又称接收机，用来将收到的电信号进行放大、变频和检波，变成基带信号，送到解码器。解码器又称译码器，它的作用是将接收到的信号分路，并将其变换成适合于显示器、记录仪和信息处理设备利用的模拟信号或数字信号。接收机有时附有译码器。记录仪用来记录遥测参量，以便长期保存，或供信息处理设备作事后处理之用。显示器用来实时显示遥测参量，供测量和指挥人员监视被控对象，及时作出判断。遥测系统中常用 CRT显示器或再配上静电打印机。一般还用微型计算机或微处理机作数据处理设备，自动进行数据的取舍、校验、误差分析、内插、外推、平滑、变换和压缩等工作，以获得被控对象的参量值。

电子人体
    电脑的虚拟现实技术也用于医学上的临床试验。一位外科医生能通过一具电子人体来实验几种手术方案，这个电子人体则是通过对一个患者的骨骼和软组织的扫描而完美地复制的。医生进入手术室时穿戴的不是消毒衣，而是高技术护目镜和全身数据服，躺在手术台上的是计算机制成的患者复制品。当医生把电子手术刀插入这个模拟的电子人体时，他会感到肌肉和骨骼的存在。医生切除一个恶性肿瘤，便会得到计算机的全面评判，医生还可以在这个电子病人的体内“旅行”，找出其余的患病组织。从而使医生可以方便地选择出最佳的手术方案，对手术过程进行预习，以保证真正手术的顺利完成。

电子罗盘分辨率
    电子罗盘，也叫数字罗盘，是利用地磁场来定北极的一种方法。古代称为罗经，现代利用先进加工工艺生产的磁阻传感器为罗盘的数字话提供了有力的帮助。现在一般有用磁阻传感器和磁通门加工而成的电子罗盘。虽然GPS在导航、定位、测速、定向方面有着广泛的应用，但由于其信号常被地形、地物遮挡，导致精度大大降低，甚至不能使用。尤其在高楼林立城区和植被茂密的林区，GPS信号的有效性仅为60%。并且在静止的情况下，GPS也无法给出航向信息。为弥补这一不足，可以采用组合导航定向的方法。电子罗盘产品正是为满足用户的此类需求而设计的。它可以对GPS信号进行有效补偿，保证导航定向信息100%有效，即使是在GPS信号失锁后也能正常工作，做到“丢星不丢向”。
    电子罗盘分辨率的大小是指电子罗盘最小能分辨出多少度的角的误差。现在的电子罗盘一般是±0.1°当每秒响应速度为4次时，每秒响应速度为20次时则大致为±0.2°

电子控制转向
    电子控制转向 有两种型式，一种是电子控制电动液压式，另一种是电子控制电动助力式。前种型式目前较典型的是DelPhi公司的Esfeer，它是由转向机、助力机构及电子控制单元组成，可提供响应性的助力作用。有2个传感器不断地检测汽车车速及转向轴上的输入扭矩，并将测得的信息送到电子控制单元，经计算后控制一个l2V电压的电机的转速，此电机驱动助力系统的油泵，转动方向盘就有较大的电流输入电机，因而，驱动油泵产生助力。这种结构可改善燃油经济性。普遍液压助力转向系统，只要发动机转动，其油泵就跟随转动，就会消耗能量，而这种结构不转向时，就不消耗能量，怠速时消耗电能不到0.5A，一般使用时平均消耗也就是1～2A。电子控制电动助力式是一种很有前途的结构。很多公司都在开发这种产品。据称这一结构可以精确地、最佳地选择助力，可以最大程度地减少由于路面不平引起的转向系的振动和扭转，并可以柔和地自动回正。可能减少油耗3%～5%，当发动机熄火时仍有动力助力。它是可编程序的，有一个开关，可以根据行驶条件由驾驶员选择助力的大小。

电子报检
    电子报检主要是指电子报检和原产地证书电子签证.
    是指报检人使用电子软件通过检验检疫电子业务服务平台将报检数据以电子方式传输给检验检疫机构,经检验检疫业务管理系统和检验检疫工作人员处理后,将受理报检信息反馈报检人,实现远程办理出入境检验检疫报检业务的过程.

感应同步器
    将角度或直线位移信号变换为交流电压的位移传感器，又称平面式旋转变压器。它有圆盘式和直线式两种。在高精度数字显示系统或数控闭环系统中圆盘式感应同步器用以检测角位移信号，直线式用以检测线位移。感应同步器广泛应用于高精度伺服转台、雷达天线、火炮和无线电望远镜的定位跟踪、精密数控机床以及高精度位置检测系统中。

旋转变压器
    输出电信号与转子转角成某种函数关系的电感式角度传感元件。微特电机的一种。旋转变压器的结构与自整角电机相似，区别在于旋转变压器定子和转子绕组通常是对称的两相绕组，分别嵌在空间相差90°的电角度的槽中。自整角电机则是三相对称的形式。工作原理与一般变压器基本相同。对于变压器来说，其原、副边绕组耦合位置固定，输出电压恒定；旋转变压器的原、副边绕组则随转子位置而变化，故随着转子转角位置的改变，两相输出绕组的输出电压随转角改变而呈特定的函数关系。旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号；在解算装置中可作为函数的解算之用，故又称为解算器。

位移传感器
    位移传感器又称为线性传感器，它分为电感式位移传感器，电容式位移传感器，光电式位移传感器，超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器，我厂所生产的是电感式位移传感器。
    该位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在开关的感应面将产生一个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
    该位移传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下。位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。

磁传感器
    磁传感器是最古老的传感器，指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器，为了便于信号处理，需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献，但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。
    一款电磁传感器的外形
    在今天所用的电磁效应的传感器中，磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上，元件的输入输出端子接到固定器上，然后安装在金属盒中，再用工程塑料密封，形成密闭结构，这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外，而且有很强的转速检测范围，这是由于电子技术发展的结果。另外，这种传感器还能够应用在很大的温度范围中，有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强，因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以，这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。
    磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用，因为这种传感器有着令人满意的特性，同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。
    现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中，四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测，另一对实现倒差动检测。这样，四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点，也就是小巧可靠的特点，并且输出信号大，能检测低速运动，抗环境影响和抗噪声能力强，成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。
    磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中，可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能，这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制，获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。
    电磁接近开关
    这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体，控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场，当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。
    电磁传感器是一门应用很广的高新技术，国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究，这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域，随着信息社会的到来，其地位和作用必将更加突出。

压力传感器
    传感器的基本知识
    一、传感器的定义
    国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
    二、传感器的分类
    目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种：
    １、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器
    ２、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
    ３、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“１”和"０”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。
    关于传感器的分类：
    1.按被测物理量分：如：力，压力，位移，温度，角度传感器等；
    2.按照传感器的工作原理分：如：应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等；
    3.按照传感器转换能量的方式分：
    （1）能量转换型：如：压电式、热电偶、光电式传感器等；
    （2）能量控制型：如：电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等；
    4.按照传感器工作机理分：
    （1）结构型：如：电感式、电容式传感器等；
    （2）物性型：如：压电式、光电式、各种半导体式传感器等；
    5.按照传感器输出信号的形式分：
   （1）模拟式：传感器输出为模拟电压量；
    （2）数字式：传感器输出为数字量，如：编码器式传感器。
    三、传感器的静态特性
    传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。
    四、传感器的动态特性
    所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
    五、传感器的线性度
    通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。
    拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
    六、传感器的灵敏度
    灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
    它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。
    灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。
    当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。
    提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。
    七、传感器的分辨力
    分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。
    通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。
    八、电阻式传感器
    电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。
    九、电阻应变式传感器
    传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。
    十、压阻式传感器
    压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。
    用作压阻式传感器的基片（或称膜片）材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。
    十一、热电阻传感器
    热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。
    十二、传感器的迟滞特性
    迟滞特性表征传感器在正向（输入量增大）和反向（输入量减小）行程间输出-一输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F•S的百分比表示。
    迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。

流量传感器
    空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气，必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量，以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障，ECU得不到正确的进气量信号，就不能正常地进行喷油量的控制，将造成混合气过浓或过稀，使发动机运转不正常。
    电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式，目前常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。

水上传感器
    在潜艇100多年的历史中，由于其具有天生的隐蔽性和长距离航行而不被发现的能力，使得它成为完成水下特殊使命的最佳角色。潜艇，甚至是核动力攻击潜艇，都要求长时间处于或接近于潜望镜深度，这使得它们对周围形势的判断不得不十分依赖于各类传感器。
    神奇的全电子桅杆
    光学潜望镜除了有用于直接观察的光学镜头外，现在还装备了热成像仪、电视摄像机和激光测距仪等光电设备，由于可以用电子形式有效地获取信息，大大减少了潜艇的暴露时间，这种潜望镜的进一步发展，就成为神奇的不穿透潜艇耐压壳的全电子桅杆。据报道，英国皇家海军在其“机敏”级核动力攻击潜艇上、美国海军在其新型“弗吉尼亚”级潜艇上都采用了这种先进的潜望镜。先进的全电子桅杆即使在深海、在最大识别距离上，也能提供均匀摇动而不模糊的图像。每个桅杆上的不同传感器使用单独的窗口，可以提供不同波段的多幅图像，可设置的方式包括360°快速观察能力，可以在数秒钟内进行全方位扫描，从而大大缩短了桅杆的暴露时间，降低了潜艇被发现的可能性。
    着力提高电子战水平
    先进电子战系统的运用大大提高了潜艇的作战效能，特别是当把电子支援措施和电子情报手段结合使用时更为有效。例如，在搜索潜望镜的全向天线上配用报警器，在出现威胁时可立即报警。现在的电子战设备其工作波段与卫星通信系统相同，而且能和在浅海作战构成同一特混舰队的友舰雷达波段相近，所以可以把相关电子支援措施和通信手段组合起来压缩成一个系统。
    现代电子战领域的另一个趋势是，采用低截获概率技术更有效地对抗雷达，而现代先进的低截获概率设计大都使用了脉冲压缩波形，波宽很大，以便减少峰值发射功率。如今，在近海水域作战中，各国更加重视武装直升机所携带雷达的探测和识别能力，以赢得作战的主动权。
    宽带通信凸显优势
    现代潜艇引进了超强处理机，增加了使用电子传感器，同时引进了能提高平台作战效能的宽带数据链。除了随之而来的战术优势外，还可以使用远距离诊断技术，实时地请教陆地上的技术专家，以解决远离基地的潜艇紧急维护问题。据有关报道，美国海军目前已开发出潜艇用超高频天线的先进技术，研制了可以作为工段形阵配置的小型和高度定向的宽带天线，试验证明可以在超高频至5G赫的连续波段上工作。另一项研究是，用同轴波束旋转天线技术来验证小型超高频天线，这种同轴波束旋转天线的馈电喇叭，是一个可旋转的平板反射器，能把校准的高增益波束引向要求的方向。该天线所具有的尺寸小、高增益、低侧瓣、环形偏光等特点，大大减少了其可探测性。此外，正在研究的高数据率双路卫星通信方法，其频率为超高频先进技术，可为深度航行的潜艇提供信息支持。
    系留光纤身手不凡
    可回收系留光纤系统，能够使潜到一定深度的潜艇进行秘密双路通信。计算机控制的缆车可以浮力上升，以可变的速度前进，系留光纤在工作时可使潜艇保持机动，当通信完成后即刻收回。在浮标上装备的天线，能进行超高频卫星通信或数据链（发射/接收）通信，接收全球定位系统信号，发送应急无线电示位标的超高频信号，或接收ESM/通信情报系统的信号等，甚至可以使下潜的潜艇远距离探测水面或空中目标。
    总之，未来潜艇将需要更广阔的视野。据报道，外军正在进行的实验运载器，试验了水下无人驾驶运载器对水上的监视，运载器上配备有各种光电和电子战传感器，全新设计的多使命、可重新配置的水下无人驾驶运载器，将成为潜艇浅海水域作战中的重要技术手段。

电子标签
    电子标签是RFID的俗称，RFID是Radio Frequency Identification的缩写，术语为射频识别。
    什么是RFID电子标签技术？
    RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。
    RFID电子标签是一种突破性的技术："第一，可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对多个物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。"
    什么是电子标签系统的基本组成部分？
    最基本的电子标签系统由三部分组成：
    －标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象；
    － 阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；
    － 天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。
    RFID技术的基本工作原理是什么？
    RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。  
    电子标签的工作频率有哪些？
    -125KHZ
    -13.56MHz
    -900MHz
    -2.45GHz
    -5.8GHz
    电子标签技术的典型应用是什么？
    物流和供应管理
    生产制造和装配
    航空行李处理
    邮件/快运包裹处理
    文档追踪/图书馆管理
    动物身份标识
    运动计时
    门禁控制/电子门票
    道路自动收费
    防伪
    电子标签的历史
    1937年，美国海军研究试验室（U.S. Naval Research Laboratory (NRL)）开发了敌我识别系统（Identification Friend-or-Foe (IFF) system），来将盟军的飞机和敌方的飞机区别开来。这种技术后来在50年代成为现代空中交通管制的基础。并且是早期RFID技术的萌芽，而优先地应用在军事、实验室等。
6    0年代后期和70年代早期，电子物品监控（electronic article surveillance (EAS)）系统，就是我们常见的商场防盗系统。
    80年代，早期商业应用，包括铁路和食品。
    90年代，开始标准化，并提出了EPC的理念，全球每个物品唯一识别。

模拟示波器
    模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。

数字示波器
    数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。

加速度传感器
    加速度传感器，包括由硅膜片、上盖、下盖，膜片处于上盖、下盖之间，键合在一起；一维或二维纳米材料、金电极和引线分布在膜片上，并采用压焊工艺引出导线；并把一维或二维纳米材料连接成测量电桥；所述的信号处理电路包括：整流稳压电路、载波振荡器、测量电桥和交流载波放大器。加速度(力)信号作用在质量块上，使膜片发生应变，利用膜片上的纳米材料测出应变，利用全桥检测方法，将材料应变转化为电信号，再通过一系列的信号处理过程，从而得到被测加速度信号的数值。根据本发明的这种微型膜片式加速度传感器具有很高的灵敏度，并可进行批量生产。

高压温度传感器
    为解决具有双温度传感芯片的高压温度传感器，其传感芯片位置固定性差，出现变形而导致传感值检测误差加大的技术弊病，本实用新型提供的高压温度传感器的技术方案，其主要技术特点是沿传感探头的耐高压陶瓷复合管头中心线固定插装一板状隔离支架，两传感芯片对称固定于印刷电极上设置。本技术具有检测准确性、平衡性和稳定性高的特点。

振梁式传感器
    以弹性梁为敏感元件的谐振式传感器。振梁的固有振动频率随它两端所受的力而变化，通过相应的测量电路就可获得与被测力成一定关系的频率信号。振梁一般连接于弹性受力机构上以感受被测压力。振梁式传感器用于测量静态或缓变压力。

振膜式传感器
    以圆形恒弹性合金膜片为敏感元件的谐振式传感器。膜片的固有振动频率随膜片上所受压力的变化而变化，通过相应的测量电路就可获得与被测压力成一定关系的频率信号。振膜式传感器广泛用于压力测量，它由空腔、压力膜片、振动膜片、激励线圈、拾振线圈和放大振荡电路组成(见图)。在空腔受压力影响时,压力膜片即发生变形,装在压力膜片支架上的振膜则因支架角度改变而发生刚度变化。膜片的振动频率取决于振膜的刚度、压力膜片和支架的刚度。在振膜的两侧分别放置激励线圈和拾振线圈。工作时，激励线圈接通交变电流而使膜片产生振动，拾振线圈则将所感应的振动信号送往放大振荡电路，该信号经放大后又正反馈给激励线圈，使振膜保持它固有频率的振动。激励线圈和拾振线圈还可以用两个压电元件代替，其结构也可做成使振膜直接感受被测压力。作为拾振器的压电元件利用正压电效应将振动信号送往放大器，该信号经放大后又正反馈到作为激振器的压电元件，利用逆压电效应产生振动激励以维持膜片的振动。为提高稳定性，压电元件的固有振荡频率应远离振膜的固有振荡频率，并设置高频衰减网络抑制高频振荡。

CCD传感器
    CCD：电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
    CMOS：互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。
    CCD的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器；CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上，若有哪家摄像头厂商生产的摄想头使用CCD感应器，厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传，甚至冠以“数码相机”之名。一时间，是否具有CCD感应器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。
    CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低，CCD为提供优异的影像品质，付出代价即是较高的电源消耗量，为使电荷传输顺畅，噪声降低，需由高压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压，读取前便将其放大，利用3.3V的电源即可驱动，电源消耗量比CCD低。CMOS影像传感器的另一优点，是与周边电路的整合性高，可将ADC与讯号处理器整合在一起，使体积大幅缩小。

触动传感器
    触动传感器，是乐高传感器大家庭中最简单、最直观的一种。它的工作方式非常像是门铃上的按钮：当它被按下时，电路接通，电流就会通过，RCX就能够检测到电流，那么你的程序就会读取触动传感器的当前状态，触动传感器有两种状态，开或关。

纳米结构微机械生化传感器
    纳米结构微机械生化传感器，该微机械生化传感器是在SOI硅片下层硅上的SOI硅基体制作微悬臂梁结构，在微悬臂梁结构上覆盖二氧化硅绝缘层，其上层为单晶硅制备的加热电阻，纳米材料覆盖在加热电阻上，纳米材料加热装置通过引线和加热电阻连接；包括激光发生器和位置敏感探测器的传感器输出信号检测装置固定在微悬臂梁结构上方。本发明采用微加工制备微机械结构和检测传感器，绝缘绝热性能好，制作工艺简单，具有较高的检测灵敏度；纳米材料作为吸附爆炸物气体的材料，具有吸附性能好、选择性强的突出优点，有助于提高对爆炸物气体检测的灵敏度、缩短测量时间和提高测量准确性。

磁栅式传感器
    利用磁栅与磁头的磁作用进行测量的位移传感器。它是一种新型的数字式传感器，成本较低且便于安装和使用。当需要时，可将原来的磁信号（磁栅）抹去，重新录制。还可以安装在机床上后再录制磁信号，这对于消除安装误差和机床本身的几何误差，以及提高测量精度都是十分有利的。并且可以采用激光定位录磁，而不需要采用感光、腐蚀等工艺,因而精度较高,可达±0.01毫米／米，分辨率为1～5微米。
    磁栅式传感器由磁栅、磁头和检测电路组成。磁栅是在不导磁材料制成的栅基上镀一层均匀的磁膜，并录上间距相等、极性正负交错的磁信号栅条制成的。图中N│N和S│S分别为正负极性的栅条。磁头有动态磁头(速度响应式磁头)和静态磁头（磁通响应式磁头）两种。动态磁头有一个输出绕组，只有在磁头和磁栅产生相对运动时才能有信号输出。静态磁头有激磁和输出两个绕组，它与磁栅相对静止时也能有信号输出。静态磁头是用铁镍合金片叠成的有效截面不等的多间隙铁心。激磁绕组的作用相当于一个磁开关。当对它加以交流电时，铁心截面较小的那一段磁路每周两次被激励而产生磁饱和，使磁栅所产生的磁力线不能通过铁心。只有当激磁电流每周两次过零时，铁心不被饱和，磁栅的磁力线才能通过铁心。此时输出绕组才有感应电势输出。其频率为激磁电流频率的两倍，输出电压的幅度与进入铁心的磁通量成正比，即与磁头相对于磁栅的位置有关。磁头制成多间隙的是为了增大输出,而且其输出信号是多个间隙所取得信号的平均值，因此可以提高输出精度。静态磁头总是成对使用,其间距为(m+1/4)λ，其中m为正整数,λ为磁栅栅条的间距。两磁头的激励电流或相位相同,或相差л/4。输出信号通过鉴相电路或鉴幅电路处理后可获得正比于被测位移的数字输出。

霍耳式压力传感器
    基于霍耳效应的压力传感器。它将霍耳元件固定于弹性敏感元件上，在压力的作用下霍耳元件随弹性敏感元件的变形而在磁场中产生位移，从而输出与压力成一定关系的电信号。保持霍耳元件的激励电流不变，而使它在一个均匀梯度的磁场中移动时，它输出的霍耳电势大小就取决于它在磁场中的位移量。磁场梯度越大，灵敏度就越高；梯度变化越均匀，霍耳电势与位移的关系就越接近于线性。霍耳元件结构简单、形小体轻、无触点、频带宽、动态特性好、寿命长，而且已经商品化。霍耳元件用于压力传感器，按照弹性敏感元件的不同有多种结构形式。

光电传感器
    光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。

变磁阻式传感器
    将位移、转速、加速度等非电物理量转换为磁阻变化的传感器。它包括电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器。

激光传感器
    利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。
    激光和激光器 　激光是20世纪60年代出现的最重大的科学技术成就之一。它发展迅速，已广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等各方面。激光与普通光不同，需要用激光器产生。激光器的工作物质，在正常状态下，多数原子处于稳定的低能级E1,在适当频率的外界光线的作用下，处于低能级的原子吸收光子能量受激发而跃迁到高能级E2。光子能量E=E2-E1=hv,式中h为普朗克常数，v为光子频率。反之，在频率为v的光的诱发下，处于能级 E2的原子会跃迁到低能级释放能量而发光，称为受激辐射。激光器首先使工作物质的原子反常地多数处于高能级（即粒子数反转分布），就能使受激辐射过程占优势，从而使频率为v的诱发光得到增强,并可通过平行的反射镜形成雪崩式的放大作用而产生强大的受激辐射光，简称激光。激光具有3个重要特性:①高方向性（即高定向性，光速发散角小），激光束在几公里外的扩展范围不过几厘米；②高单色性，激光的频率宽度比普通光小10倍以上；③高亮度，利用激光束会聚最高可产生达几百万度的温度。激光器按工作物质可分为 4种。①固体激光器：它的工作物质是固体。常用的有红宝石激光器、掺钕的钇铝石榴石激光器 (即YAG激光器)和钕玻璃激光器等。它们的结构大致相同，特点是小而坚固、功率高，钕玻璃激光器是目前脉冲输出功率最高的器件，已达到数十兆瓦。②气体激光器：它的工作物质为气体。现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器，其形状如普通放电管，特点是输出稳定，单色性好,寿命长,但功率较小，转换效率较低。③液体激光器:它又可分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器，其中最重要的是有机染料激光器，它的最大特点是波长连续可调。④半导体激光器：它是较年轻的一种激光器，其中较成熟的是砷化镓激光器。特点是效率高、体积小、重量轻、结构简单，适宜于在飞机、军舰、坦克上以及步兵随身携带。可制成测距仪和瞄准器。但输出功率较小、定向性较差、受环境温度影响较大。
    应用 　利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。
    激光测长 　精密测量长度是精密机械制造工业和光学加工工业的关键技术之一。现代长度计量多是利用光波的干涉现象来进行的，其精度主要取决于光的单色性的好坏。激光是最理想的光源，它比以往最好的单色光源（氪-86灯）还纯10万倍。因此激光测长的量程大、精度高。由光学原理可知单色光的最大可测长度 L与波长λ和谱线宽度δ之间的关系是L=λ2/δ。用氪－86灯可测最大长度为38.5厘米，对于较长物体就需分段测量而使精度降低。若用氦氖气体激光器，则最大可测几十公里。一般测量数米之内的长度，其精度可达0.1微米。
    激光测距 　它的原理与无线电雷达相同，将激光对准目标发射出去后，测量它的往返时间，再乘以光速即得到往返距离。由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点，这些对于测远距离、判定目标方位、提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很关键的，因此激光测距仪日益受到重视。在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距，而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等，已成功地用于人造卫星的测距和跟踪，例如采用红宝石激光器的激光雷达，测距范围为500～2000公里,误差仅几米。目前常采用红宝石激光器、钕玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化镓激光器作为激光测距仪的光源。
    激光测振 　它基于多普勒原理测量物体的振动速度。多普勒原理是指：若波源或接收波的观察者相对于传播波的媒质而运动，那么观察者所测到的频率不仅取决于波源发出的振动频率而且还取决于波源或观察者的运动速度的大小和方向。所测频率与波源的频率之差称为多普勒频移。在振动方向与方向一致时多普频移 fd=v/λ，式中v 为振动速度、λ为波长。在激光多普勒振动速度测量仪中，由于光往返的原因,fd =2v/λ。这种测振仪在测量时由光学部分将物体的振动转换为相应的多普勒频移,并由光检测器将此频移转换为电信号,再由电路部分作适当处理后送往多普勒信号处理器将多普勒频移信号变换为与振动速度相对应的电信号，最后记录于磁带。这种测振仪采用波长为6328埃(┱)的氦氖激光器，用声光调制器进行光频调制，用石英晶体振荡器加功率放大电路作为声光调制器的驱动源，用光电倍增管进行光电检测，用频率跟踪器来处理多普勒信号。它的优点是使用方便，不需要固定参考系,不影响物体本身的振动,测量频率范围宽、精度高、动态范围大。缺点是测量过程受其他杂散光的影响较大。
    激光测速 　它也是基多普勒原理的一种激光测速方法,用得较多的是激光多普勒流速计(见激光流量计),它可以测量风洞气流速度、火箭燃料流速、飞行器喷射气流流速、大气风速和化学反应中粒子的大小及汇聚速度等。

多瓣环形光电颜色传感器
    多瓣环形光电颜色传感器是颜色测量仪器中的光电传感器。是将圆环形光电传感器，分成复数个小区间，其上粘附着相应的滤色片。可同时测量颜色的三刺激值。由于采用了多区间，因而减弱了被测物光反射的各向不均匀性。同时，多区间又可采用多片滤色片与颜色系统匹配，因而匹配的自由度增加，精度得到提高。本实用新型具有结构简单，体积小，精度高等优点。特别适觉做测量不便移动的物体。例如房屋、汽车、木器家具等颜色的测色仪器光电传感器。
    多瓣环形光电颜色传感器，是颜色测量仪器中的光电传感器，由光源、光电池和滤色片组成，其特征是将光电池和滤色片分成复数个等分。

CMOS传感器
    CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor），中文学名为互补金属氧化物半导体，它本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器，CMOS传感器也可细分为被动式像素传感器（Passive Pixel Sensor CMOS）与主动式像素传感器（Active Pixel Sensor CMOS）。CCD和CMOS采用类似的色彩还原原理，但是CMOS传感器信噪比差，敏感度不够的缺点使得目前CCD技术占据了数码摄影大半壁江山。不过CMOS技术也有CCD难以比拟的优势，普通CCD必须使用3个以上的电源电压，而CMOS在单一电源下就可以运作，因而CMOS耗电量更小，与CCD产品相比，CMOS是标准工艺制程，可利用现有的半导体制造流水线，不需额外投资设备，且品质可随半导体技术的提升而进步，CMOS传感器的最大优势是售价比CCD便宜近1/3。

光栅式传感器
    采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线密度为 10～100线／毫米。由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应，因而能提高测量精度。传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成（见图）。标尺光栅相对于指示光栅移动时，便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。这些条纹以光栅的相对运动速度移动，并直接照射到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出，直接显示被测的位移量。传感器的光路形式有两种：一种是透射式光栅，它的栅线刻在透明材料（如工业用白玻璃、光学玻璃等）上；另一种是反射式光栅，它的栅线刻在具有强反射的金属（不锈钢）或玻璃镀金属膜（铝膜）上。这种传感器的优点是量程大和精度高。光栅式传感器应用在程控、数控机床和三坐标测量机构中，可测量静、动态的直线位移和整圆角位移。在机械振动测量、变形测量等领域也有应用。

核辐射传感器
    利用放射性同位素来进行测量的传感器，又称放射性同位素传感器。核辐射传感器是基于被测物质对射线的吸收、反散射或射线对被测物质的电离激发作用而进行工作的。放射性同位素在衰变过程中放出带有一定能量的粒子（或称射线），包括α粒子、β粒子、γ射线和中子射线。用α粒子使气体电离比用其他辐射强得多，所以α粒子常用于气体成分分析，测量气体的压力、流量或其他参数。β粒子在气体中的射程可达20米。根据材料对β辐射的吸收，可测量材料的厚度和密度；根据对β辐射的反射可判断覆盖层厚度；利用β粒子的电离能力可测量气体流量。γ射线是一种电磁辐射，它在物质中的穿透能力比较强，在气体中的射程为数百米，能穿过几十厘米厚的固体物质，因此广泛应用于金属探伤、测厚，以及流速、料位和密度的测量。中子射线常用于测量湿度、含氢介质的料位或成分。
    核辐射传感器包括放射源、探测器和信号转换电路。放射源一般为圆盘状（β放射源）或丝状、圆柱状、圆片状（γ放射源）。例如TI204（铊）镀在铜片上，上面覆盖云母片，然后装入铝或不锈钢壳内，最后用环氧树脂密封，就成为放射源。探测器又称接收器，是通过射线和物质相互作用来探测射线的存在和强弱的器件。探测器一般是根据某些物质在核辐射作用下产生发光效应或气体电离效应来工作的。常用的探测器有电流电离室、盖格计数管和闪烁计数管三种。
    图1示出用γ射线测量流速的原理图。将一个γ射线源如 Co60或Sb124快速注入管道截面上需要测速的某一点上，用两个相隔距离已知的探测器（如盖格计数管或闪烁计数管）来确定示踪波形峰值经历的时间,这样就可以算出某点的流速。图2是γ射线金属板材测厚装置。它包括γ射线传感器、主电子控制柜、显示器和键盘等。这套装置具有操作灵活、功能齐全、显示直观和工作可靠等优点。

生化传感器
    在生物和化学领域中，生化传感器是进行各种实验研究的必要条件和工作基础。研制特异性强，灵敏度高，响应时间短的高性能传感器一直是人们追求的目标。简单的说，传感器就是一种信息获取与处理的装置。人体的感觉器官就是一套完美的传感系统，通过眼、耳、皮肤来感知外界的光、声、温度、压力等物理信息，通过鼻、舌感知气味和味道这样的化学刺激。对物质成分传感的器件就是化学传感器，它是一种小型化的、能专一和可逆地对某种化学成分进行应答反应的器件，并能产生与该成分浓度成比例的可测信号。而生物传感器是以生物活性单元（如酶、抗体、核酸、细胞等）作为生物敏感单元，对被测物具有高度选择性的监测器。由于二者之间关系密切，人们常常把它们合在一起称为生化传感器。

液位传感器
    液位传感器，它包括浮子(1)、磁铁(2)、支架(3)、线性输出的霍尔元件传感器(4)、放大电路，霍尔元件传感器(4)设置在支架(3)的上部，磁铁(2)设置在霍尔元件传感器(4)的下方，磁铁(2)与浮子(1)连接；霍尔元件传感器(4)的输出端通过放大电路与显示仪表的输入端连接。霍尔元件传感器为线性输出的霍尔元件传感器，因此，该液位传感器输出变化的线性度好，测量精度和分辨率高。

红外线传感器
    利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。
    红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
    红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等

燃气传感器
    监测可燃性气体的泄漏的警报器广泛地用于煤矿和工厂，也在家庭里开始普及。用来监测瓦斯，液化石油气，一氧化碳有无泄漏，以预防气体泄漏引起的爆炸以及不完全燃烧引起的中毒。这些警报器的核心部分就是燃气传感器，它是气体传感器的一种。
    从作用机理上，燃气传感器主要分两种：半导体气体传感器和接触燃烧传感器。
    半导体气体传感器主要是以SnO2等n型氧化物半导体上添加白金或钯等贵金属而构成的。可燃性气体在其表面发生反应引起SnO2电导率的变化，从而感知可燃性气体的存在。这种反应需要在一定的温度下才能发生，所以还要对传感器用电阻丝进行加热。
    接触燃烧传感器是指可燃性气体与催化剂接触式发生燃烧，使得白金线圈的电阻发生变化从而感知燃气的存在。这种传感器，是由载有白金或钯等贵金属催化剂的多孔氧化铝涂覆在白金线圈上而构成的。

电容式传感器
    把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器（见图）。若忽略边缘效应，平板电容器的电容为εA／δ，式中ε为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。δ、A、ε 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。电容器传感器的优点是结构简单,价格便宜，灵敏度高,过载能力强，动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等。缺点是输出有非线性，寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大，以及联接电路较复杂等。70年代末以来,随着集成电路技术的发展,出现了与微型测量仪表封装在一起的电容式传感器。这种新型的传感器能使分布电容的影响大为减小，使其固有的缺点得到克服。电容式传感器是一种用途极广，很有发展潜力的传感器。

接近度传感器
    检测物体接近程度的传感器。接近度可表示物体的来临、靠近或出现、离去或失踪等。接近度传感器在生产过程和日常生活中广泛应用，它除可用于检测计数外，还可与继电器或其他执行元件组成接近开关，以实现设备的自动控制和操作人员的安全保护等。接近度传感器的制造方法有多种，可分为磁感应器式和振荡器式两类。
    磁感应器式接近度传感器 　按构成原理又可分为线圈磁铁式、电涡流式和霍耳式。①线圈磁铁式：它由装在壳体内的一块小永磁铁和绕在磁铁上的线圈构成，当被测物体进入永磁铁的磁场时，就在线圈里感应出电压信号。②电涡流式：它由线圈、激励电路和测量电路组成，它的线圈受激励而产生交变磁场，当金属物体接近时就会由于电涡流效应而输出电信号。③霍耳式：它由霍耳元件或磁敏二极管、三极管构成，当磁敏元件进入磁场时就产生霍耳电势，从而能检测出引起磁场变化的物体的接近。磁感应器式接近度传感器有多种灵活的结构形式以适应不同的应用场合，它可直接用于对传送带上经过的金属物品计数，也可做成空心管状对管中落下的小金属品计数，还可套在钻头外面,在钻头断损时发出信号,使机床自动停车。
    振荡器式接近度传感器 　它有两种形式。一种形式利用组成振荡器的线圈作为敏感部分（见图），进入线圈磁场的物体，会吸收磁场能量而使振荡器停振，从而改变晶体管集电极电流来推动继电器或其他控制装置工作。另一种形式采用一块与振荡回路接通的金属板作为敏感部分，当物体靠近金属板时便形成耦合“电容器”，从而改变振荡条件而导致振荡器停振。这种传感器又称为电容式继电器，常用于宣传广告中实现电灯或电动机的接通或断开、门和电梯的自动控制、防盗报警、安全保护装置以及产品计数等。

振筒式传感器
    以振动的金属薄圆筒为敏感元件的谐振式传感器。振筒的固有振动频率决定于筒的形状、大小、材料的弹性模量、筒的应力和周围介质的性质。被测参量的变化使得筒的某一物理特性被改变，从而改变了筒的固有振动频率，通过测量筒的振动频率即可达到测量被测参量的目的。振筒式传感器已经发展到较高水平，主要用于测量气体压力和密度等。

变压器式传感器
    利用变压器作用原理把被测位移转换为初、次级线圈互感变化的变磁阻式传感器。它由两个或多个带铁心的线圈构成，初、次级线圈间的互感能随衔铁或两个线圈间的相对移动而改变。当用适当频率的电压激励初级线圈时,次级线圈的输出电压将随互感的改变而变化,从而将被测位移转换为电压输出。这种传感器在使用中常采取两个同名端串接的次级绕组线圈，以差动方式输出，所以又称为差动变压器式传感器。变压器式传感器的特点与电感式传感器相同，有时亦称电感式传感器。但变压器式传感器在设计上具有更大的灵活性，应用更为广泛。旋转变压器、感应同步器、自整角机都属于变压器式传感器。变压器式传感器主要用于测量位移和能转换成位移量的力、张力、压力、压差、加速度、应变、流量、厚度、比重、转矩等参量。

压电式传感器
    基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量，如压力、加速度等。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。配套仪表和低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的出现，使压电传感器的使用更为方便。它广泛应用于工程力学、生物医学、电声学等技术领域。
    压电效应 　压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指：当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，又称电致伸缩效应。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型 5种基本形式（见图）。压电晶体是各向异性的，并非所有晶体都能在这 5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
    压电材料 　它可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。压电式传感器中用得最多的是属于压电多晶的各类压电陶瓷和压电单晶中的石英晶体。其他压电单晶还有适用于高温辐射环境的铌酸锂以及钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋等。压电陶瓷有属于二元系的钛酸钡陶瓷、锆钛酸铅系列陶瓷、铌酸盐系列陶瓷和属于三元系的铌镁酸铅陶瓷。压电陶瓷的优点是烧制方便、易成型、耐湿、耐高温。缺点是具有热释电性，会对力学量测量造成干扰。有机压电材料有聚二氟乙烯、聚氟乙烯、尼龙等十余种高分子材料。有机压电材料可大量生产和制成较大的面积,它与空气的声阻匹配具有独特的优越性,是很有发展潜力的新型电声材料。60年代以来发现了同时具有半导体特性和压电特性的晶体，如硫化锌、氧化锌、硫化钙等。利用这种材料可以制成集敏感元件和电子线路于一体的新型压电传感器，很有发展前途。

压电式压力传感器
    基于压电效应的压力传感器。它的种类和型号繁多，按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成（见图）。压电元件支撑于本体上，由膜片将被测压力传递给压电元件，再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。例如用压力传感器测量绘制内燃机示功图，在测量中不允许用水冷却，并要求传感器能耐高温和体积小。压电材料最适合于研制这种压力传感器。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法,例如XYδ（+20°～+30°）割型的石英晶体可耐350℃的高温。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃，是制造高温传感器的理想压电材料。

阿牛巴流量传感器
    1.简介
    Itabar-阿牛巴流量传感器属于差压式流量测量传感器。
    Itabar-阿牛巴流量传感器采用皮托管测量原理测量挡体上游的动压力与下游的静压力之间形成的压差。
    Itabar-阿牛巴流量传感器用于测量管道直径在DN20到DN12000之间液体、气体和液体的体积流量。
I    tabar主要用于工业过程中各种能源如液体、燃料气、蒸气和气体的批处理及连续测量，具有较高的稳定性和重复性。
    与其它形式的流量计相比，Itabar系列产品更容易安装。Itabar安装大致分两个部分：在过程管道的选定位置钻孔，将过程连接件焊接在该位置。将Itabar-阿牛巴流量传感器自该位置插入，即完成流量传感器的安装。
    Itabar-阿牛巴流量传感器在恶劣的环境地工况条件下亦可完成可靠的测量，对于容易汽化的介质流量测量中，Itabar-系列流量产品具有明显的优势。Itabar-阿牛巴流量传感器具有较低地压力损失，并在较宽的雷诺数范围内仍能够保持持久的测量精度。
    二十多年来，Itabar-阿牛巴流量传感器广泛地应用在各种工业领域中，可靠持久的工作特性得到了广大用户的认同，同时一些专业机构对其较高的 测量精度也给以了高度的评价和肯定。
    2.测量原理
    根据能量守恒定律和伯努利方程，流体在管道内部任何时候和任何位置的动能和势能的总和都是相同的。
    3.流体条件
    皮托管与孔板、喷嘴以及文丘里管一样都属于差压式流量计，都是根据测量节流元件前后的差压值来测量液体的流量。这样就要求所测量的流体满足以下条件：
    —介质必须充满管道
    —流体必须是单相流，双向流（如水气混合流）是不能被测量的。
    4.Itabar-阿牛巴流量传感器的特点
    Itabar-阿牛巴流量传感器与其它形式的差压式流量计相比具有以下特点：
    —和运行成本低
    —可以进行双向流动的测量
    —前后直管段要求较低
    —管道永久压损低
    —极好的线性度和重复性
    —良好的机械稳定性   

红外传感器
    红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类：（1）辐射计，用于辐射和光谱测量；（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；（3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；（4）红外测距和通信系统；（5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。
    红外传感器工作原理
    （1）待侧目标。根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。
    （2）大气衰减。待测目标的红外辐射通过地球大气层时，由于气体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收，将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。
    （3）光学接收器。它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天线，常用是物镜。
    （4）辐射调制器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光，提供目标方位信息，并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器，它具有多种结构。
    （5）红外探测器。这是红外系统的核心。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出的电学效应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。
    （6）探测器制冷器。由于某些探测器必须要在低温下工作，所以相应的系统必须有制冷设备。经过制冷，设备可以缩短响应时间，提高探测灵敏度。
    （7）信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波，并从这些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格式，最后输送到控制设备或者显示器中。
    （8）显示设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波器、显像管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。

谐振式传感器
    利用谐振元件把被测参量转换为频率信号的传感器，又称频率式传感器。当被测参量发生变化时，振动元件的固有振动频率随之改变,通过相应的测量电路,就可得到与被测参量成一定关系的电信号。70年代以来谐振式传感器在电子技术、测试技术、计算技术和半导体集成电路技术的基础上迅速发展起来。其优点是体积小、重量轻、结构紧凑、分辨率高、精度高以及便于数据传输、处理和存储等。按谐振元件的不同，谐振式传感器可分为振弦式、振筒式、振梁式、振膜式和压电谐振式等。谐振式传感器主要用于测量压力，也用于测量转矩、密度、加速度和温度等。

应变式压力传感器
    利用弹性敏感元件和应变计将被测压力转换为相应电阻值变化的压力传感器。应变计中应用最多的是粘贴式应变计(即应变片)。它的主要缺点是输出信号小、线性范围窄,而且动态响应较差(见电阻应变计、半导体应变计)。但由于应变片的体积小,商品化的应变片有多种规格可供选择，而且可以灵活设计弹性敏感元件的形式以适应各种应用场合，所以用应变片制造的应变式压力传感器仍有广泛的应用。按弹性敏感元件结构的不同,应变式压力传感器大致可分为应变管式、膜片式、应变梁式和组合式4种。
    应变管式 　又称应变筒式。它的弹性敏感元件为一端封闭的薄壁圆筒，其另一端带有法兰与被测系统连接。在筒壁上贴有2片或4片应变片，其中一半贴在实心部分作为温度补偿片,另一半作为测量应变片。当没有压力时 4片应变片组成平衡的全桥式电路;当压力作用于内腔时,圆筒变形成“腰鼓形”,使电桥失去平衡,输出与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强，在火箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应用。
    膜片式 　它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时，中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值，而边缘处径向应变达到负的最大值，切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负最大应变处，并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计(见电阻应变计)则能最大限度地利用膜片的应变效果。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身，即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条，并采用周边固定结构制成的固态压力传感器（见压阻式传感器）。
    应变梁式 　测量较小压力时，可采用固定梁或等强度梁的结构。一种方法是用膜片把压力转换为力再通过传力杆传递给应变梁。这种结构还有其他形式，例如可采用悬梁与膜片或波纹管构成。
    组合式 　在组合式应变压力传感器中，弹性敏感元件可分为感受元件和弹性应变元件。感受元件把压力转换为力传递到弹性应变元件应变最敏感的部位，而应变片则贴在弹性应变元件的最大应变处。实际上较复杂的应变管式和应变梁式都属于这种型式。感受元件有膜片、膜盒、波纹管、波登管等，弹性应变元件有悬臂梁、固定梁、Π形梁、 环形梁、薄壁筒等。它们之间可根据不同需要组合成多种型式。

电阻应变式传感器
    以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。常用的电阻应变式传感器有应变式测力传感器、应变式压力传感器、应变式扭矩传感器（见转矩传感器）、应变式位移传感器（见位移传感器）、应变式加速度传感器（见加速度计）和测温应变计等。电阻应变式传感器的优点是精度高，测量范围广,寿命长,结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。它的缺点是对于大应变有较大的非线性、输出信号较弱，但可采取一定的补偿措施。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。

磁光效应传感器
    现代电测技术日趋成熟，由于具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点，已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。然而电测法容易受到干扰，在交流测量时，频率响应不够宽及对耐压、绝缘方面有一定要求，在激光技术迅速发展的今天，已经能够解决上述的问题。
    磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。激光，是本世纪60年代初迅速发展起来的又一新技术，它的出现标志着人们掌握和利用光波进入了一个新的阶段。由于以往普通光源单色度低，故很多重要的应用受到限制，而激光的出现，使无线电技术和光学技术突飞猛进、相互渗透、相互补充。现在，利用激光已经制成了许多传感器，解决了许多以前不能解决的技术难题，使它适用于煤矿、石油、天然气贮存等危险、易燃的场所。
    比如说用激光制成的光导纤维传感器，能测量原油喷射、石油大罐龟裂的情况参数。在实测地点，不必电源供电，这对于安全防爆措施要求很严格的石油化工设备群尤为适用，也可用来在大型钢铁厂的某些环节实现光学方法的遥测化学技术。
    磁光效应传感器的原理主要是利用光的偏振状态来实现传感器的功能。当一束偏振光通过介质时，若在光束传播方向存在着一个外磁场，那么光通过偏振面将旋转一个角度，这就是磁光效应。也就是可以通过旋转的角度来测量外加的磁场。在特定的试验装置下，偏转的角度和输出的光强成正比，通过输出光照射激光二极管LD，就可以获得数字化的光强，用来测量特定的物理量。
    磁光效应的简单原理
    自60年代末开始，RC Lecraw提出有关磁光效应的研究报告后，引起大家的重视。日本，苏联等国家均开展了研究，国内也有学者进行探索。磁光效应的传感器具有优良的电绝缘性能和抗干扰、频响宽、响应快、安全防爆等特性，因此对一些特殊场合电磁参数的测量，有独特的功效，尤其在电力系统中高压大电流的测量方面、更显示它潜在的优势。同时通过开发处理系统的软件和硬件，也可以实现电焊机和机器人控制系统的自动实时测量。在磁光效应传感器的使用中，最重要的是选择磁光介质和激光器，不同的器件在灵敏度、工作范围方面都有不同的能力。随着近几十年来的高性能激光器和新型的磁光介质的出现，磁光效应传感器的性能越来越强，应用也越来越广泛。
    磁光效应传感器做为一种特定用途的传感器，能够在特定的环境中发挥自己的功能，也是一种非常重要的工业传感器。

数字式传感器
    把被测参量转换成数字量输出的传感器。它是测量技术、微电子技术和计算技术的综合产物，是传感器技术的发展方向之一。数字式传感器一般是指那些适于直接地把输入量转换成数字量输出的传感器，包括光栅式传感器、磁栅式传感器、码盘、谐振式传感器、转速传感器、感应同步器等。广义说，所有模拟式传感器的输出都可经过数字化（见模数转换器）而得到数字量输出，这种传感器可称为数字系统或广义数字式传感器。数字式传感器的优点是测量精度高、分辨率高、输出信号抗干扰能力强和可直接输入计算机处理等。

电容式压力传感器
    利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器。它一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。
    单电容式压力传感器 　它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的作用下变形，从而改变电容器的容量，其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。另一种型式的固定电极取凹形球面状，膜片为周边固定的张紧平面，膜片可用塑料镀金属层的方法制成（图1）。这种型式适于测量低压，并有较高过载能力。还可以采用带活塞动极膜片制成测量高压的单电容式压力传感器。这种型式可减小膜片的直接受压面积，以便采用较薄的膜片提高灵敏度。它还与各种补偿和保护部以及放大电路整体封装在一起，以便提高抗干扰能力。这种传感器适于测量动态高压和对飞行器进行遥测。单电容式压力传感器还有传声器式（即话筒式）和听诊器式等型式。
    差动电容式压力传感器 　它的受压膜片电极位于两个固定电极之间,构成两个电容器（图2）。在压力的作用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小，测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式的灵敏度高、线性度好，但加工较困难（特别是难以保证对称性），而且不能实现对被测气体或液体的隔离，因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。

电感式传感器
    由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器，又称电感式位移传感器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定的，其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时，就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。电感式传感器的特点是：①无活动触点、可靠度高、寿命长；②分辨率高；③灵敏度高；④线性度高、重复性好；⑤测量范围宽（测量范围大时分辨率低）；⑥无输入时有零位输出电压，引起测量误差；⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高；⑧不适用于高频动态测量。电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量（如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等）的测量。常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际应用中，这三种传感器多制成差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。

振弦式传感器
    以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小,通过相应的测量电路,就可得到与拉力成一定关系的电信号。振弦的固有振动频率f与拉力T的关系为，式中l为振弦的长度，ρ为单位弦长的质量。振弦的材料与质量直接影响传感器的精度、灵敏度和稳定性。钨丝的性能稳定、硬度、熔点和抗拉强度都很高,是常用的振弦材料。此外,还可用提琴弦、高强度钢丝、钛丝等作为振弦材料。振弦式传感器由振弦、磁铁、夹紧装置和受力机构组成。振弦一端固定、一端连接在受力机构上。利用不同的受力机构可做成测压力、扭矩或加速度等的各种振弦式传感器。

石英晶体谐振式传感器
    以石英晶体谐振器作为敏感元件的谐振式传感器。石英晶体谐振器是用石英晶体经过适当切割后制成，当被测参量发生变化时，它的固有振动频率随之改变，用基于压电效应（见压电式传感器）的激励和测量方法就可获得与被测参量成一定关系的频率信号。石英晶体谐振式传感器的精度高，响应速度较快，常用于测量温度和压力。
    石英晶体温度-频率传感器 　早期的石英晶体温度-频率传感器采用具有非线性温度－频率特性的石英晶体谐振器制作。在发现具有线性温度－频率特性的石英晶体切型后，这种温度传感器的谐振器采用LC切型的平凸透镜石英晶体块制成，其直径约为数毫米，凸面曲率半径约为100毫米以上。谐振器封装于充氦气的管壳内,在传感器电路（图1）中利用它的压电效应和固有振动频率随温度变化的特性构成热敏振荡器，它的基本谐振频率为28兆赫。电路中另有一个振荡频率为2.8兆赫的基准振荡器,它通过十倍频后输出一个28兆赫的参照频率。两个振荡器的输出经门电路相加送往混频器得到差频输出信号，它是被测温度与基准温度（即基准振荡器的温度）之差与1000赫／℃（温度系数）的乘积，因此该差频输出信号记录了被测温度的变化。由时间选择开关产生不同的时间控制信号作为选通脉冲，以获得不同的分辨率。线性石英晶体－频率传感器可用于热过程流动速度不高、间隔时间较长的各种高精度温度测量的场合以及多路遥控系统、水底探测等方面，还可用它制成高分辨率的直读式数字自动温度计。
    石英晶体谐振式压力传感器 　这种传感器所采用的谐振器是用厚度切变振动模式AT切型石英晶体制作的。谐振器可制成包括圆片形振子和受力机构的整体式或分离式结构。振子有扁平形、平凸形和双凸形三种，受力机构为环绕圆片的环形或圆筒形。图2是振子和圆筒为整体式结构的谐振器的结构图。振子和圆筒由一整块石英晶体加工而成，谐振器的空腔被抽成真空，振动两侧上各有一对电极。圆筒和端盖严格密封。石英圆筒能有效地传递周围的压力。当电极上加以激励电压时，利用逆压电效应使振子振动，同时电极上又出现交变电荷，通过与外电路相连的电极来补充这种电和机械等幅振荡所需的能量。当石英振子受静态压力作用时，振动频率发生变化，并且与所加压力成线性关系。在此过程中石英的厚度切变模量随压力的变化起了主要作用。与分离式结构相比整体式结构的主要优点是滞后小、频率稳定性极佳。但它的结构复杂、加工困难、成本也高。压力传感器的谐振器还有振梁式，也是由AT切型石英晶体制成，振梁横跨于谐振器中央。在振梁的两端上下对称设置四个电极，用于激励振动和拾取频率信号。当振梁受拉伸力时,其谐振频率提高,反之则频率降低。因此输出频率的变化可反映输入力的大小。这种传感器的优点是对温度、振动、加速度等外界干扰不敏感、稳定性好、品质因数高、动态响应特性好等。

温度传感器
    温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。
    两种不同材质的导体，如在某点互相连接在一起，对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会出现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为“热电偶”。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围，它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时，输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言，这个数值大约在5～40微伏／℃之间。
    热电偶传感器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。
    温度传感器是五花八门的各种传感器中最为常用的一种，现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。

化学传感器
    对各种化学物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。对比于人的感觉器官，化学传感器大体对应于人的嗅觉和味觉器官。但并不是单纯的人器官的模拟，还能感受人的器官不能感受的某些物质，如H2、CO。
    化学传感器必须具有对待测化学物质的形状或分子结构选择性俘获的功能（接受器功能）和将俘获的化学量有效转换为电信号的功能（转换器功能）。
    按传感方式，化学传感器可分为接触式与非接触式化学传感器。化学传感器的结构形式有两种：一种是分离型传感器。如离子传感器，液膜或固体膜具有接受器功能，膜完成电信号的转换功能，接受和转换部位是分离的，有利于对每种功能分别进行优化；另一种是组装一体化传感器。如半导体气体传感器，分子俘获功能与电流转换功能在同一部位进行，有利于化学传感器的微型化。
    按检测对象，化学传感器分为气体传感器、湿度传感器、离子传感器和生物传感器。气体传感器的传感元件多为氧化物半导体，有时在其中加入微量贵金属作增敏剂，增加对气体的活化作用。对于电子给予性的还原性气体如氢、一氧化碳、烃等，用N型半导体，对接受电子性的氧化性气体如氧，用P型半导体。将半导体以膜状固定于绝缘基片或多孔烧结体上做成传感元件。气体传感器又分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、晶体振荡式气体传感器和电化学式气体传感器。
    湿度传感器是测定气氛中水气含量的传感器，又分为电解质式、高分子式、陶瓷式和半导体式湿度传感器。
    离子传感器是对离子具有选择响应的离子选择性电极。它基于对离子选择性响应的膜产生的膜电位。离子传感器的感应膜有玻璃膜、溶有活性物质的液体膜及高分子膜，使用较多是聚氯乙烯膜（见离子选择性电极）。
    生物传感器是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。生物传感器的优点是对生物物质具有分子结构的选择功能（见生物传感器）。
    化学传感器在矿产资源的探测、气象观测和遥测、工业自动化、医学上远距离诊断和实时监测、农业上生鲜保存和鱼群探测、防盗、安全报警和节能等各方面都有重要的应用。

电化学式传感器
    电化学式传感器是以离子导电为基础制成,根据其电特性的形成不同，电化学传感器可分为电位式传感器、电导式传感器、电量式传感器、极谱式传感器和电解式传感器等。
    电化学式传感器主要用于分析气体，液体或溶于液体的固体成分，液体的酸碱度，电导率及氧化还原电位等参数的测量。
    另外，根据传感器对信号的检测转换过程，传感器可划分为直接转换型传感器和间接转换型传感器两大类。
    前者是把输入给传感器的非电量一次性的变换为电信号输出，如光敏电阻受到光照射时，电阻值会发生变化，直接把光信号转换成电信号输出；后者则要把输入给传感器的非电量先转换成另外一种非电量,然后再转换成电信号输出，如采用弹簧管敏感元件制成的压力传感器就属于这一类，当有压力作用到弹簧管时，弹簧管产生形变，传感器再把变形量转换为电信号输出。

电磁传感器
    磁传感器是最古老的传感器，指南针是磁传感器的最早的一种应用。但是作为现代的传感器，为了便于信号处理，需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献，但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。
    一款电磁传感器的外形
    在今天所用的电磁效应的传感器中，磁旋转传感器是重要的一种。磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上，元件的输入输出端子接到固定器上，然后安装在金属盒中，再用工程塑料密封，形成密闭结构，这个结构就具有良好的可靠性。磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟的优点。除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外，而且有很强的转速检测范围，这是由于电子技术发展的结果。另外，这种传感器还能够应用在很大的温度范围中，有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强，因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以，这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。
    磁旋转传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用，因为这种传感器有着令人满意的特性，同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、工厂自动化的机器人臂的定位、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测、旋转编码器的检测单元和各种旋转的检测单元等。
    现代的磁旋转传感器主要包括有四相传感器和单相传感器。在工作过程中，四相差动旋转传感器用一对检测单元实现差动检测，另一对实现倒差动检测。这样，四相传感器的检测能力是单元件的四倍。而二元件的单相旋转传感器也有自己的优点，也就是小巧可靠的特点，并且输出信号大，能检测低速运动，抗环境影响和抗噪声能力强，成本低。因此单相传感器也将有很好的市场。
    磁旋转传感器在家用电器中也有大的应用潜力。在盒式录音机的换向机构中，可用磁阻元件来检测磁带的终点。家用录像机中大多数有变速与高速重放功能，这也可用磁旋转传感器检测主轴速度并进行控制，获得高画面的质量。洗衣机中的电机的正反转和高低速旋转功能都可以通过伺服旋转传感器来实现检测和控制。
    电磁接近开关
    这种开关可以感应到进入自己检验区域的金属物体，控制自己内部电路的开或关。开关自己产生磁场，当有金属物体进入到磁场会引起磁场的变化。这种变化通过开关内部电路可以变成电信号。
    电磁传感器是一门应用很广的高新技术，国内、国外都投入了一定的科研力量在进行研究，这种传感器的应用正在渗透入国民经济、国防建设和人们日常生活的各个领域，随着信息社会的到来，其地位和作用必将更加突出。

转速传感器
    将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器。转速传感器属于间接式测量装置，可用机械、电气、磁、光和混合式等方法制造。按信号形式的不同，转速传感器可分为模拟式和数字式两种。前者的输出信号值是转速的线性函数,后者的输出信号频率与转速成正比,或其信号峰值间隔与转速成反比。转速传感器的种类繁多、应用极广，其原因是在自动控制系统和自动化仪表中大量使用各种电机，在不少场合下对低速（如每小时一转以下）、高速（如每分钟数十万转）、稳速（如误差仅为万分之几）和瞬时速度的精确测量有严格的要求。常用的转速传感器有光电式、电容式、变磁阻式以及测速发电机等。

电涡流式传感器
    利用电涡流效应将位移等非电被测参量转换为线圈的电感或阻抗变化的变磁阻式传感器。电涡流效应是指金属导体置于交变磁场中会产生电涡流，且该电涡流所产生磁场的方向与原磁场方向相反的一种物理现象。电涡流传感器的敏感元件是线圈，当给线圈通以交变电流并使它接近金属导体时，线圈产生的磁场就会被导体电涡流产生的磁场部分抵消，使线圈的电感量、阻抗和品质因数发生变化。这种变化与导体的几何尺寸、导电率、导磁率有关，也与线圈的几何参量、电流的频率和线圈到被测导体间的距离有关。如果使上述参量中的某一个变动,其余皆不变，就可制成各种用途的传感器,能对表面为金属导体的物体进行多种物理量的非接触测量。这种传感器的优点是结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量线性范围大、抗干扰能力强、体积小等。它是一种很有发展前途的传感器。电涡流式传感器按用途可分为测量位移、接近度和厚度的传感器；按结构可分为变间隙型、变面积型、螺管型和低频透射型4类。
    变间隙型 　这种传感器结构很简单，主要元件是一个固定于传感器端部的线圈。当被测导体与线圈之间的间隙发生变化时，就引起线圈电感、阻抗和品质因数变化，从而能在接到线圈上的测量电路内得到正比于间隙变化的电流或电压变化。为改善性能可在线圈内加入磁芯。
    变面积型 　这种传感器由绕在扁矩形框架上的线圈构成，它利用被测导体和传感器线圈之间相对覆盖面积的变化所引起的电涡流效应强弱的变化来测量位移。为补偿间隙变化引起的误差常使用两个串接的线圈，置于被测物体的两边（图1）。它的线性测量范围比变间隙型的大，而且线性度较高。
螺管型 　这种传感器由螺管和插入螺管的短路套筒组成，套筒与被测物体相连。套筒沿轴向移动时，电涡流效应引起螺管阻抗变化。这种传感器有较好的线性度，但是灵敏度较低，具有与螺管型电感式传感器相似的特性，但没有铁损。
    低频透射型 　它由分别位于被测金属板材两面的发射线圈和接收线圈组成（图2 ），适于测量金属板材的厚度。发射线圈L1接到振荡器上后所产生的磁力线穿过金属板M,于是在接收线圈 L2两端产生感应电压u2。由于金属板内产生电涡流使到达L2的磁力线减小。金属板的厚度δ越大，透射的磁力线越少,因而u2也就越小。u2与δ之间呈指数变化关系：u2∝e-δ/h，式中h为磁力线的贯穿深度。贯穿深度取决于激励频率，为使贯穿深度大于板材厚度，要将频率选得低些。频率低还可改善线性度。激励频率一般选在500赫左右。
    应用 　电涡流式传感器能实现非接触式测量，而且是根据与被测导体的耦合程度来测量，因此可以通过灵活设计传感器的构形和巧妙安排它与被测导体的布局来达到各种应用的目的。在测量位移方面，除可直接测量金属零件的动态位移、汽轮机主轴的轴向窜动等位移量外，它还可测量如金属材料的热膨胀系数、钢水液位、纱线张力、流体压力、加速度等可变换成位移量的参量。在测量振动方面，它是测量汽轮机、空气压缩机转轴的径向振动和汽轮机叶片振幅的理想器件。还可以用多个传感器并排安置在轴侧，并通过多通道指示仪表输出至记录仪，以测量轴的振动形状并绘出振型图。在测量转速方面，只要在旋转体上加工或加装一个有凹缺口的圆盘状或齿轮状的金属体，并配以电涡流传感器，就能准确地测出转速。此外，利用导体的电阻率与温度的关系，保持线圈与被测导体之间的距离及其他参量不变，就可以测量金属材料的表面温度，还能通过接触气体或液体的金属导体来测量气体或液体的温度。电涡流测温是非接触式测量，适用于测低温到常温的范围，且有不受金属表面污物影响和测量快速等优点。保持传感器与被测导体的距离不变，还可实现电涡流探伤。探测时如果遇到裂纹，导体电阻率和导磁率就发生变化，电涡流损耗，从而输出电压也相应改变。通过对这些信号的检验就可确定裂纹的存在和方位。电涡流传感器还可用作接近度传感器和厚度传感器以及用于金属零件计数、尺寸检验、粗糙度检测和制作非接触连续测量式硬度计。

厚度传感器
    测量材料及其表面镀层厚度的传感器。它在工业生产中常用于材料厚度检验和厚度控制系统的误差测量。在厚度控制系统中通常不要求测量厚度的绝对尺寸，而只要求测量厚度的变化值或与某一标准尺寸的差值，以便控制加工过程。厚度传感器可分为接触式和非接触式两类。
    接触式厚度传感器 　通常采用电感式位移传感器、电容式位移传感器、电位器式位移传感器、霍耳式位移传感器等（见位移传感器）进行接触式厚度测量。为了连续测量移动着的材料的厚度，常在位移传感器的可动端头上安装滚动触头，以减少磨损。还常采用两个相同的位移传感器分别安装于被测材料的上下两面，将两个传感器的测量值平均，以提高测量精度。接触式厚度传感器可测量移动速度较低（小于5米／秒）的材料,精度可达0.1～1％。
    非接触式厚度传感器 　它的特点是适于连续快速测量，按工作原理可分为电涡流厚度传感器、磁性厚度传感器、电容厚度传感器、超声波厚度传感器、核辐射厚度传感器、X射线厚度传感器、微波厚度传感器等。

生物传感器
    生物传感器是用生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。在未来21世纪知识经济发展中，生物传感器技术必将是介于信息和生物技术之间的新增长点，在国民经济中的临床诊断、工业控制、食品和药物分析（包括生物药物研究开发）、环境保护以及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛的应用前景。各种生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关生物活性材料（生物膜）及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器（传感器），二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。
    生物传感器的原理：
    待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。
    生物传感器的特点：
    （1）采用固定化生物活性物质作催化剂，价值昂贵的试剂可以重复多次使用，克服了过去酶法分析试剂费用高和化学分析繁琐复杂的缺点。
    （2）专一性强，只对特定的底物起反应，而且不受颜色、浊度的影响。　　　　　　　
    （3）分析速度快，可以在一分钟得到结果。
    （4）准确度高，一般相对误差可以达到1％
    （5）操作系统比较简单 ，容易实现自动分析
    （6）成本低，在连续使用时，每例测定仅需要几分钱人民币。
    （7）有的生物传感器能够可靠地指示微生物培养系统内的供氧状况和副产物的产生。在产控制中能得到许多复杂的物理化学传感器综合作用才能获得的信息。同时它们还指明了增加产物得率的方向。
    生物传感器的种类：
    （1）按照其感受器中所采用的生命物质分类， 可分为：微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等。
    （2）按照传感器器件检测的原理分类 ，可分为：热敏生物传感器、场效应管生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器、声波道生物传感器、酶电极生物传感器、介体生物传感器等。
    （3）按照生物敏感物质相互作用的类型分类， 可分为亲和型和代谢型两种。

物理传感器
    传感器（Sensor）是一种常见的却又很重要的器件，它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说，按照输入的状态，输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状态下，输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。通常，传感器接收到的信号都有微弱的低频信号，外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号，因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。
    物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应，把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子，让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号，它直接检测来自物体的辐射信息，也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应：当光照射到物质上的时候，物质上的电效应发生改变，这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然，能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件，比如说光敏电阻。这样，我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射，通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能，然后通过放大和去噪声的处理，就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系，通常是接近线性的关系，这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其他的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。
    物理传感器的应用范围是非常广泛的，我们仅仅就生物医学的角度来看看物理传感器的应用情况，之后不难推测物理传感器在其他的方面也有重要的应用。
    比如血压测量是医学测量中的最为常规的一种。我们通常的血压测量都是间接测量，通过体表检测出来的血流和压力之间的关系，从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常都包括一个弹性膜片，它将压力信号转变成为膜片的变形，然后再根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰值处我们可以检测出来收缩压，在通过反相器和峰值检测器后，我们可以得到舒张压，通过积分器就可以得到平均压。
    让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据，在外科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻式传感器时，把传感器的电阻安装在一个夹子前端的外侧，把夹子夹在鼻翼上，当呼吸气流从热敏电阻表面流过时，就可以通过热敏电阻来测量呼吸的频率以及热气的状态。
    再比如最常见的体表温度测量过程，虽然看起来很容易，但是却有着复杂的测量机理。体表温度是由局部的血流量、下层组织的导热情况和表皮的散热情况等多种因素决定的，因此测量皮肤温度要考虑到多方面的影响。热电偶式传感器被较多的应用到温度的测量中，通常有杆状热电偶传感器和薄膜热电偶传感器。由于热电偶的尺寸非常小，精度比较高的可做到微米的级别，所以能够比较精确地测量出某一点处的温度，加上后期的分析统计，能够得出比较全面的分析结果。这是传统的水银温度计所不能比拟的，也展示了应用新的技术给科学发展带来的广阔前景。
    从以上的介绍可以看出，仅仅在生物医学方面，物理传感器就有着多种多样的应用。传感器的发展方向是多功能、有图像的、有智能的传感器。传感器测量作为数据获得的重要手段，是工业生产乃至家庭生活所必不可少的器件，而物理传感器又是最普通的传感器家族，灵活运用物理传感器必然能够创造出更多的产品，更好的效益。

光纤传感器
    近年来，传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中，光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等，它能够在人达不到的地方（如高温区），或者对人有害的地区（如核辐射区），起到人的耳目的作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。
    光纤传感器是最近几年出现的新技术，可以用来测量多种物理量，比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等，还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里，在强电磁干扰和高电压的环境里，光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种，大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。
    所谓光纤自身的传感器，就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化，从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉（比较），使输出的光的相位(或振幅)发生变化，根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高，利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗，能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈，以增加利用长度，获得更高的灵敏度。
    光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时，就会产生微弯曲，而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波，它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲，通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种，与激光陀螺相比，光纤陀螺灵敏度高，体积小，成本低，可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。
    光纤传感器流量计原理
    另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下：传感器位于光纤端部，光纤只是光的传输线，将被测量的物理量变换成为光的振幅，相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中，传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广，使用简便，但是精度比第一类传感器稍低。
    光纤在传感器家族中是后起之秀，它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用，是在生产实践中值得注意的一种传感器。
    光纤传感器凭借着其大量的优点已经成为传感器家族的后起之秀，并且在各种不同的测量中发挥着自己独到的作用，成为传感器家族中不可缺少的一员。

仿生传感器
    仿生传感器，是一种采用新的检测原理的新型传感器，它采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成传感器。这种传感器是近年来生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型的信息技术。这种传感器的特点是性能好、寿命长。在仿生传感器中，比较常用的是生体模拟的传感器。

迎角传感器
    测量飞机迎角的装置，又称攻角传感器。迎角大小与飞机的升力和阻力密切相关。迎角信号可直接指示，供驾驶员观察。在大气数据计算机中，迎角传感器的输出经补偿计算后变为真实迎角,用于静压源误差修正(见空速管),并可把此信号输给仪表显示和失速警告系统。当实际迎角接近临界迎角而使飞机有失速的危险时，失速警告系统即发出各种形式的告警信号。在飞行控制系统中常引入迎角信号来限制最大法向过载。迎角信号还用于油门控制系统。常用的迎角传感器有风标式和零压式两种。
    风标式迎角传感器 　由对称剖面的翼型叶片（即风标）、转轴、角度变换器、配重等部分组成。分单风标与双风标两种，后者是迎角和侧滑角的组合传感器。单风标式迎角传感器多装于飞机侧面，而双风标式传感器常与空速管组合在一起，安装在机头前的撑杆上，由于远离机头，处于较平稳的气流中，感受飞机迎角比较准确。风标式迎角传感器的结构比较简单，工作可靠，但对翼型剖面的加工和表面光洁度的要求很高。
    零压式迎角传感器 　由探头、桨叶、气室和角度变换器等部分组成。探头是一个在中心线两边对称开有两排气孔的圆锥体，其内部有一中间隔板。圆锥体与空心轴刚性连接，在空心轴上固定着桨叶和角度变换器的活动部件。零压式迎角传感器安装在机身或机头侧面，探头旋转轴垂直于飞机对称面，并使进气口A、B的对称面与翼弦方向平行。零压式迎角传感器有较好的阻尼，输出的电信号比较平稳,精度也很高(可达0.1°)。传感器中只有锥形探头（约10厘米长）露在飞机蒙皮之外，对飞机造成的附加阻力极小。但传感器结构比较复杂，装配精度要求较高。
    位置误差 　由于在运动物体周围的自由气流受到扰动，迎角传感器不可能测得精确的真实迎角，这类误差称为位置误差。零压式迎角传感器的安装部位不能远离机体，其位置误差较严重。当安装位置确定后，位置误差与飞行马赫数紧密相关，这种关系可通过风洞实验和实际试飞确定，以便在大气数据计算机中通过计算进行补偿。

声发射传感器
    某些晶体受力产生变形时，其表面出现电荷，而在电场的作用下，芯片又会发生弹性变形，这种现象称为压电效应。
    声发射传感器正是基于晶体组件的这种压电效应，将声发射波所引起的被检件表面振动转换成电压信号的换能设备，所有又常被人们称为声发射换能器或者声发射探头。
    声发射传感器在声发射技术和应用中占有十分重要的地位。声发射检测需要通过传感器把声发射信号转换成电信号。各种测量表明，声发射信号的频率分布与材料或构件的具体特性有关，其范围可从次声波到超声波,考虑到低频机械噪声的干扰及高频的传播的衰减,通常声发射传感器的使用频率在20kHz～2MHz之间,而压力容器声发射检测通常使用频率在100kHz～300kHz之间。
    声发射传感器种类很多，按频率响应来分，主要有谐振式传感器〔窄带传感器〕和宽带传感器。谐振式传感器具有高灵敏度，但频率响应范围相对较窄，其典型产品有鹏翔科技的PXR系列声发射传感器；宽带传感器响应灵敏度低，但响应灵敏度均匀平坦，频带较宽。主要用于声发射波形的时域和频域分析，国际上以日本富士的AE系列声发射传感器响应曲线较为平坦。

半导体传感器
    利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制成的传感器。所采用的半导体材料多数是硅以及Ⅲ-Ⅴ族和 Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。半导体传感器种类繁多，它利用近百种物理效应和材料的特性，具有类似于人眼、耳、鼻、舌、皮肤等多种感觉功能。优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、重量轻、便于集成化、智能化，能使检测转换一体化。半导体传感器的主要应用领域是工业自动化、遥测、工业机器人、家用电器、环境污染监测、医疗保健、医药工程和生物工程。半导体传感器按输入信息分为物理敏感、化学敏感和生物敏感半导体传感器三类。

压阻式传感器
    利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后，电阻率发生变化，通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。

传感器
    一、传感器的定义
    国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
    二、传感器的分类
    目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种：
    １、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器
    ２、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
    ３、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“１”和"０”或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。
    三、传感器的静态特性
    传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。
    四、传感器的动态特性
    所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
    五、传感器的线性度
    通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。
    拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。
   六、传感器的灵敏度
    灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。
    它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。
    灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。
    当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。
    提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。
    七、传感器的分辨力
    分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。
    通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。
    八、电阻式传感器
    电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。
    九、电阻应变式传感器
    传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。
    十、压阻式传感器
    压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。
    用作压阻式传感器的基片（或称膜片）材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。
    十一、热电阻传感器
    热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。
    十二、传感器的迟滞特性
    迟滞特性表征传感器在正向（输入量增大）和反向（输入量减小）行程间输出-一输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F•S的百分比表示。
    迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。

光电式传感器
    基于光电效应的传感器。光电式传感器在受到可见光照射后即产生光电效应，将光信号转换成电信号输出。它除能测量光强之外，还能利用光线的透射、遮挡、反射、干涉等测量多种物理量，如尺寸、位移、速度、温度等，因而是一种应用极广泛的重要敏感器件。光电测量时不与被测对象直接接触,光束的质量又近似为零,在测量中不存在摩擦和对被测对象几乎不施加压力。因此在许多应用场合，光电式传感器比其他传感器有明显的优越性。其缺点是在某些应用方面，光学器件和电子器件价格较贵，并且对测量的环境条件要求较高。

固体图像传感器
    采用固体图像敏感器件将二维图像变换为电信号的光电式传感器。固体图像敏感器件是高度集成化(即固体化)的半导体光敏元阵列。70年代以来,随着硅半导体工艺和集成电路技术的发展，已能在大尺寸的硅衬底上制成特性均匀的半导体结、并能达到很高的集成度。这就为制造固体图像敏感器件创造了条件，使固体图像传感器迅速发展起来。与传统的摄像管（电真空器件）相比，固体图像传感器具有尺寸小、价廉、工作电压低、寿命长、性能稳定和图像边缘无畴变等优点。






磁控管
    磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。
    磁控管由于工作状态的不同可分为脉冲磁控管和连续波磁控管两类。
    磁控管由管芯和磁钢（或电磁铁）组成。管芯的结构包括阳极、阴极、能量输出器和磁路系统等四部分。管子内部保持高真空状态。下面分别介绍各部分的结构及其作用。
    1.阳极
    阳极是磁控管的主要组成之一，它与阴极一起构成电子与高频电磁场相互作用的空间。在恒定磁场和恒定电场的作用下，电子在此空间内完成能量转换的任务。磁控管的阳极除与普通的二极管的阳极一样收集电子外，还对高频电磁场的振荡频率起着决定性的作用。
    阳极由导电良好的金属材料（如无氧铜）制成，并设有多个谐振腔，谐振腔的数目必须是偶数，管子的工作频率越高腔数越多。
    阳极谐振腔的型式常为孔槽形、扇形和槽扇型，阳极上的每一个小谐振腔相当于一个并联的2C振荡回路。以槽扇型腔为例，可以认为腔的槽部分主要构成振荡回路的电容，而其扇形部分主要构成振荡回路的电感。
    磁控管的阳极由许多谐振腔耦合在一起，形成一个复杂的谐振系统。这个系统的谐振腔频率主要决定于每个小谐振腔的谐振频率，我们也可以根据小谐振腔的大小来估计磁控管的工作频段。
    磁控管的阳极谐振系统除能产生所需要的电磁振荡外，还能产生不同特性的多种电磁振荡。为使磁控管稳定的工作在所需的模式上,常用隔型带来隔离干扰模式.隔型带把阳极翼片一个间隔一个地连接起来,以增加工作模式与相邻干扰模式之间的频率间隔。
    另外,由于经能量交换后的电子还具有一定的能量,这些电子打上阳极使阳极温度升高,阳极收集的电子越多(即电流越大),或电子的能量越大(能量转换率越低),阳极温度越高,因此,阳极需有良好的散热能力.一般情况下功率管采用强迫风冷,阳极带有散热片.大功率管则多用水冷,阳极上有冷却水套。
    2.阴极及其引线
    磁控管的阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。阴极的性能对管子的工作特性和寿命影响极大，被视为整个管子的心脏。
    阴极的种类很多，性能各异。连续波磁控管中常用直热式阴极，它由钨丝或纯钨丝绕成螺旋形状，通电流加热到规定温度后就具有发射电子的能力。这种阴极具有加热时间短和抗电子轰击能力强等优点，在连续波磁控管中得到广泛的应用。
    此种阴极加热电流大，要求阴极引线要短而粗，连接部分要接触良好。大功率管的阴极引线工作时温度很高，常用强迫风冷散热。磁控管工作时阴极接负高压，因此引线部分应有良好的绝缘性能并能满足真空密封的要求。为防止因电子回轰而使阳极过热，磁控管工作稳定后应按规定降低阴极电流以延长使用寿命。
    3.能量输出器
    能量输出器是把相互作用空间中所产生的微波能输送到负载去的装置。
    能量输出装置的作用是无损耗，无击穿地通过微波，保证管子的真空密封，同时还要做到便于与外部系统相连接。
    小功率连续波磁控管大多采用同轴输出在阳极谐振腔高频磁场最强的地方。放置一个耦合环，当穿过环面的磁通量变化时，将在环上产生高频感应电流，从而将高频功率引到环外。耦合环面积越大耦合越强。
    大功率连续波磁控管常用轴向能量输出器，输出天线通过极靴孔洞连接到阳极翼片上。天线一般做成条状或圆棒也可为锥体。整个天线被输出窗密封。
    输出窗常用低损耗特性的玻璃或陶瓷制成。它不须保证微波能量无损耗的通过和具有良好的真空气密性。大功率管的输出窗常用强迫风冷来降低由于介质损耗所产生的热量。
    4.磁路系统
    磁控管正常工作时要求有很强的恒定磁场，其磁场感应强度一般为数千高斯。工作频率越高，所加磁场越强。
    磁控管的磁路系统就是产生恒定磁场的装置。磁路系统分永磁和电磁两大类。永磁系统一般用于小功率管，磁钢与管芯牢固合为一体构成所谓包装式。大功率管多用电磁铁产生磁场，管芯和电磁铁配合使用，管芯内有上、下极靴，以固定磁隙的距离。磁控管工作时，可以很方便的靠改变磁场强度的大小，来调整输出功率和工作频率。另外，还可以将阳极电流馈入电磁线包以提高管子工作的稳定性。

电子束管
    利用聚焦电子束来实现光、电信号的记录、存储、转换和显示的真空电子器件。
    发展 　第一只电子束管在1897年问世。后来出现了仪器用示波管。30年代初期随着全电子化电视的发展，显像管和摄像管相继出现。荫罩式彩色显像管在1949年首先由美国无线电公司研制成功。1946年美国无线电公司宣布制出超正析像管。1950年硫化锑视像管问世，但它只能用于工业电视和电影电视。1962年荷兰菲利浦公司试制成功氧化铅视像管。1972年日本日立公司与日本广播协会的研究所合作试制成功了硒砷碲视像管。这两种视像管不仅光电性能好，而且结构简单、体积小，逐渐替代了超正析像管。雷达用的定位管、存储管和夜间侦察用的红外变像管是在第二次世界大战中出现的。60年代后期又出现了各种像增强管和微光摄像管。
    分类 　电子束管可按用途分类，也可按聚焦和偏转方式分类，或按输入输出信号分类。按用途分类分为示波管、定位管、显像管、存储管、摄像管、像增强管与变像管、开关管。

阴极射线管
    阴极射线管（CRT）是德国物理学家布劳恩（Kari Ferdinand Braun）发明的，1897年被用于一台示波器中首次与世人见面。但CRT得到广泛应用则是在电视机出现以后。  
    阴极射线管能提供聚集在荧光屏上的一束电子以便形成直径略小于1mm的光点。在电子束附近加上磁场或电场，电子束将会偏转，能显示出由电势差产生的静电场，或由电流产生的磁场。
    实验室通常使用静电偏转式示波管，它的旁热式阴极需要1A的电流、4或6．3V的电压。阴极被离得较远的顶部开孔的圆柱形金属筒罩着，圆筒相对于阴极加上负电势，电子受到它的排斥、形成通过小孔的电子束。这个圆筒电极称为栅板或屏蔽栅，改变栅极电位能控制阴极发射电子，于是就改变了光点的辉度。相应的控制旋钮标记为“辉度”。
    从控制栅出来的电子束穿过第一、二、三阳极，这三个阳极对于阴极都处于正电位。这些电极之间的电场，随所加的电势不同，可以使电子束汇聚或发散。它们的作用类似光学中的透镜组。通常使第一、三阳极相对于阴极处于最高电位，第二阳极则处于较前两个低些的电位，但比阴极电位高。第二阳极的电位可以改变。用这样的方法，能将光点聚焦在屏上。控制第二阳极电势的分压器起着“聚焦”作用，见图38／1。屏面涂着一层硅化锌，当电子轰击屏时，它会发出绿光。
    在最后一个阳极和屏之间安装了偏转板，X偏转板比Y偏转板离屏更近，X偏转板造成水平偏转，Y偏转板造成垂直偏转。在Y方向上有较高的灵敏度（单位为mm／V）。
    因为电子束由电子组成，所以，加在X偏转板之间的电势差会引起电子束随X板的极性由左向右、或由右向左移动。光点向着具有较高正电位的电极板移动。加在Y偏转板上的电势差也以同样的方式引起电子束向上或向下移动。
    关于电极电压有一点要特别注意：通常最后的阳极要接地以使偏转板不会处于高压附近，错误的方法会引起光点漂移，甚至在某些情况中导致危险。示波管阴极末端处在相对于地几千伏的负电势上，它取决于示波管的零点。因此，当示波管工作时，阴极、阴极加热装置，加热装置的电流变压器线圈，以及聚焦阳极（A2）对于操作者而言是危险的。所以这些部件的相应旋钮中间都必须绝缘，始终保持与高压电源隔离。

光电倍增管
    光电倍增管
    photomultiplier
    基于外光电效应和二次电子发射效应的电子真空器件。它利用二次电子发射使逸出的光电子倍增，获得远高于光电管的灵敏度，能测量微弱的光信号。光电倍增管包括阴极室和由若干打拿极组成的二次发射倍增系统两部分。阴极室的结构与光阴极K的尺寸和形状有关,它的作用是把阴极在光照下由外光电效应（见光电式传感器）产生的电子聚焦在面积比光阴极小的第一打拿极D1的表面上。二次发射倍增系统是最复杂的部分。打拿极主要选择那些能在较小入射电子能量下有较高的灵敏度和二次发射系数的材料制成。常用的打拿极材料有锑化铯、氧化的银镁合金和氧化的铜铍合金等。打拿极的形状应有利于将前一级发射的电子收集到下一极。在各打拿极 D1、D2、D3…和阳极A上依次加有逐渐增高的正电压,而且相邻两极之间的电压差应使二次发射系数大于1。这样,光阴极发射的电子在D1电场的作用下以高速射向打拿极D1,产生更多的二次发射电子,于是这些电子又在D2电场的作用下向D2飞去。如此继续下去，每个光电子将激发成倍增加的二次发射电子，最后被阳极收集。电子倍增系统有聚焦型和非聚焦型两类。聚焦型的打拿极把来自前一级的电子经倍增后聚焦到下一级去，两极之间可能发生电子束轨迹的交叉。非聚焦型又分为圆环瓦片式（即鼠笼式）、直线瓦片式、拿栅式和百叶窗式。
    光电倍增管
    photomultiplier tube
    依据光电子发射、二次电子发射和电子光学的原理制成的、透明真空壳体内装有特殊电极的器件。光阴极在光子作用下发射电子，这些电子被外电场(或磁场)加速，聚焦于第一次极。这些冲击次极的电子能使次极释放更多的电子，它们再被聚焦在第二次极。这样，一般经十次以上倍增,放大倍数可达到108～1010。最后,在高电位的阳极收集到放大了的光电流。输出电流和入射光子数成正比。整个过程时间约 10-8秒。还有一种利用弯曲铅玻璃管自身内部的二次电子发射构成小巧的倍增管。光电倍增管在全暗条件下，加工作电压时也会输出微弱电流，称为暗流。它主要来源于阴极热电子发射。光电倍增管有两个缺点：①灵敏度因强光照射或因照射时间过长而降低，停止照射后又部分地恢复，这种现象称为“疲乏”；②光阴极表面各点灵敏度不均匀。
    由于光电倍增管增益高和响应时间短，又由于它的输出电流和入射光子数成正比，所以它被广泛使用在天体光度测量和天体分光光度测量中。其优点是：测量精度高，可以测量比较暗弱的天体，还可以测量天体光度的快速变化。天文测光中，应用较多的是锑铯光阴极的倍增管,如RCA1P21。这种光电倍增管的极大量子效率在4200埃附近，为20％左右。还有一种双硷光阴极的光电倍增管,如GDB-53。它的信噪比的数值较RCA1P21大一个数量级，暗流很低。为了观测近红外区，常用多硷光阴极和砷化镓阴极的光电倍增管，后者量子效率最大可达50％。
    普通光电倍增管一次只能测量一个信息，即通道数为1。近来研制成多阳极光电倍增管,它相当于许多很细的倍增管组成的矩阵。由于通道数受阳极末端细金属丝的限制，目前只做到上百个通道。

电管
    光电管
    phototube
    基于外光电效应的基本光电转换器件。光电管分为真空光电管和充气光电管两类。
    真空光电管 　真空光电管（又称电子光电管）由封装于真空管内的光电阴极和阳极构成。当入射光线穿过光窗照到光阴极上时，由于外光电效应（见光电式传感器），光电子就从极层内发射至真空。在电场的作用下，光电子在极间作加速运动,最后被高电位的阳极接收,在阳极电路内就可测出光电流，其大小取决于光照强度和光阴极的灵敏度等因素。按照光阴极和阳极的形状和设置的不同，光电管一般可分为 5种类型。①中心阴极型：这种类型由于阴极面积很小，受照光通量不大，仅适用于低照度探测和光子初速度分布的测量。②中心阳极型：这种类型由于阴极面积大，对入射聚焦光斑的大小限制不大；又由于光电子从光阴极飞向阳极的路程相同，电子渡越时间的一致性好;其缺点是光电子接收特性差,需要较高的阳极电压（图a）。③半圆柱面阴极型：这种结构有利于增加极间绝缘性能和减少漏电流（图b）。④平行平板极型：这种类型的特点是光电子从阴极飞向阳极基本上保持平行直线的轨迹，电极对于光线入射的一致性好。⑤带圆筒平板阴极型：它的特点是结构紧凑、体积小、工作稳定。
    充气光电管 　充气光电管（又称离子光电管）由封装于充气管内的光阴极和阳极构成。它不同于真空光电管的是，光电子在电场作用下向阳极运动时与管中气体原子碰撞而发生电离现象。由电离产生的电子和光电子一起都被阳极接收，正离子却反向运动被阴极接收。因此在阳极电路内形成数倍于真空光电管的光电流。充气光电管的电极结构也不同于真空光电管。常用的电极结构有中心阴极型、半圆柱阴极型和平板阴极型。充气光电管最大缺点是在工作过程中灵敏度衰退很快，其原因是正离子轰击阴极而使发射层的结构破坏。充气光电管按管内充气不同可分为单纯气体型和混合气体型。①单纯气体型：这种类型的光电管多数充氩气，优点是氩原子量小，电离电位低，管子的工作电压不高。有些管内充纯氦或纯氖，使工作电压提高。②混合气体型：这种类型的管子常选氩氖混合气体，其中氩占10％左右。由于氩原子的存在使处于亚稳态的氖原子碰撞后即能恢复常态，因此减少惰性。
光电管
    phototube
    利用光电效应制成的光电器件。光电管可使光信号转换成电信号。分真空光电管和充气光电管两种。光电管的典型结构是将球形玻璃壳抽成真空，在内半球面上涂一层光电材料作为阴极，球心放置小球形或小环形金属作为阳极。若球内充低压惰性气体就成为充气光电管。光电子在飞向阳极的过程中与气体分子碰撞而使气体电离，可增加光电管的灵敏度。用作光电阴极的金属有碱金属、汞、金、银等，可适合不同波段的需要。光电管灵敏度低、体积大、易破损，已被固体光电器件所代替。
    光电倍增管是进一步提高光电管灵敏度的光电转换器件。管内除光电阴极和阳极外，两极间还放置多个瓦形倍增电极。使用时相邻两倍增电极间均加有电压用来加速电子。光电阴极受光照后释放出光电子，在电场作用下射向第一倍增电极，引起电子的二次发射，激发出更多的电子，然后在电场作用下飞向下一个倍增电极，又激发出更多的电子。如此电子数不断倍增 ，阳极最后 收集到的电 子可增加 104～108倍 ，这使光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多，可用来检测微弱光信号。光电倍增管高灵敏度和低噪声的特点使它在光测量方面获得广泛应用。

静电控制电子管
    实现直流电能和电磁振 荡能量之间转换的电子管 。借助改变电子管内电极上的电位，使管内各电极间的电场发生变化，从而控制电子的运动。按照电子管内电极数目来分类，可分为二极管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管和八极管等。按用途可分为收信管和发射管。收信管是在各种小功率电子装置中用来对电信号进行放大、检波、变频 、整流或产生小功率电振荡的静电控制电子管。发射管是产生或放大高频功率的静电控制电子管，有时也称振荡管。用于音频或开关电路中的发射管称调制管。输出功率和工作频率是发射管的基本技术指标。静电控制电子管的主要用途是无线电广播、电视广播、无线电通信、雷达、工业加热和粒子加速器等。20世纪60年代开始，小功率静电控制电子收信管已逐步为半导体器件所取代，但在要求器件大功率、耐高温和抗辐射的应用领域，收信管仍为理想的电子器件。

电子管
    什么是电子管
    电子管是一种在气密性封闭容器（一般为玻璃管）中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件。早期应用于电视机、收音机扩音机等电子产品中，近年来逐渐被晶体管和集成电路所取代，但目前在一些高保真音响器材中，仍然使用电子管作为音频功率放大器件。
    电子管的表示
电子管在电器中用字母“V”或“VE”表示，旧标准用字母“G”表示。
    电子管的发明
1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。弗莱明为此获得了这项发明的专利权。人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。
    说起电子管的发明，我们首先得从“爱迪生效应”谈起。爱迪生这位举世闻名的大发明家，在研究白炽灯的寿命时，在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片。结果，他发现了一个奇怪的现象：金属片虽然没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上电压，灯丝就会产生一股电流，趋向附近的金属片。这股神秘的电流是从哪里来的？爱迪生也无法解释，但他不失时机地将这一发明注册了专利，并称之为“爱迪生效应”。后来，有人证明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的。但最先预见到这一效应具有实用价值的，则是英国物理学家和电气工程师弗莱明。
    电子管的优缺点
    由于电子管体积大、功耗大、发热厉害、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点，现在它的绝大部分用途已经基本被固体器件晶体管所取代。但是电子管负载能力强，线性性能优于晶体管，在高频大功率领域的工作特性要比晶体管更好，所以仍然在一些地方继续发挥着不可替代的作用。
    电子管的种类
    （一）按用途分类
    电子管按其用途的不同可分为电压放大管、功率大管、充气管、闸流管、引燃管、混频或变频管、整流管、振荡管、检波管、调谐指过管、稳压管等。
    （二）按电极数分类
电子管按其电极数的不同可分为电压放大管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管、八极管、九极管和复合管等。三极以上的电管又称为多极管或多栅管。
    （三）按外形分类
    电子管按其外形及外壳材料可分为瓶形玻璃管（ST管）、“橡实”管、筒形玻璃管（GT管）、大型玻璃管（G式管）、金属瓷管、小型管（也称花生管或指形管、MT管）、塔形管、超小型管（铅笔形管）等多种。
    （四）按内部结构分类
电子管按其内部结构可分为单二极管、二极管、双二极三极管、双二极管极管、单三极管、功率五极管、束射四极管、束射五极管、双一极管、二极——五极复合管、又束射四极管、三极-五极复合管、三极-六极复合管、三极-七极复合管、束射功率各处室等多种类型。
    （五）按阴极的加热方式分类
电子管按阴极的加热方式可分为直热式阴极电子管和旁热式阴极电子管。
    （六）按屏蔽方式分类
电子管按屏蔽方式可分为锐截止屏蔽电子管和遥截止屏蔽电子管。
    （七）按冷却方式分类
    电子管按冷却方式可分为水冷式电子管、风冷式电子管和自然冷却式电子管。

固态电子器件
    利用固体内部电子运动原理制成的具有一定功能的电子器件。固体一般可分为绝缘体 、半导体和导体3类 。半导体的电学性能容易受各种环境因素如掺杂、光照等的控制，易于制成电子功能器件，因此绝大部分的固态电子器件是用半导体材料制成的，有时也称为半导体电子器件。半导体中可移动的带电粒子可为电子、空穴或离子。电子是带负电荷的粒子，空穴是带正电荷的准粒子，离子可带负或正电荷。离子导电的半导体在导电过程中伴有本身成分的化学变化，因而不宜作电子功能器件 。电子导电的半导体简称 N型半导体。空穴导电的半导体简称P型半导体 。锗 、硅半导体材料中掺入微量的磷、砷或锑就成为N型半导体 ；掺入微量的硼 、镓或铝 ，就成为P型半导体 。N型半导体和P型半导体连接起来就成为一个PN结。PN结是许多固态电子器件的基本单元结构。PN结具有整流特性，通电流时，一个方向的电阻很小，另一个方向的电阻很大。反向偏置时，PN结还可同一个电容器等效。
    固态电子器件是20世纪40 年代发展起来的 。30 年代固体电子论的进展和40～50年代锗、硅材料工艺的进展，奠定了后半个世纪固态电 子器件飞速发展的基础 。1947 年 W.H.布喇顿和J.巴丁发明的第一个固态放大器点接触晶体管，是固态电子器件的发展过程中一个划时代的事件。固态电子器件种类繁多，应用十分广泛，从器件的结构来看，大致可分为两端器件（各种晶体二极管）和三端器件（各种晶体三极管）。此外还有一些特殊的器件，如晶闸管、电荷耦合器件、霍尔器件、温差致冷元件、波导器件以及传感器等。同真空电子器件相比，固态电子器件体积小、重量轻、功耗小、高可靠、易集成，可以实现电子系统的微型化，是现代集成电路的基础。除了用于大规模和超大规模集成电路，固态电子器件还广泛应用于其他各领域，如微波通信、红外探测 、光纤通信、固体成像、能量转换等。固态电子器件所用的材料主要是半导体硅和砷化镓材料。随着固体新材料的不断出现和工艺技术的不断成熟，新型固态电子器件也在不断出现，如各种超导器件、非晶态半导体器件以及超晶格量子构器件等。

电子二极管
    只具有一个阴极与一个阳极（板极）的电子管。它是靠被灯丝加热的阴极发射电子导电的。具有单向导电性能，即阳极电位高于阴极时，阴极发射的电子在电场的作用下，向阳极运动形成电子流。而阴极电压比阳极高时，电子所受到的电场力是将电子拉回阴极的，不能产生电流，一般用于整流与检波，有真空与充气（充有惰性气体）两种电子二极管。充气二极管也可以做稳压、指示、控制之用。

稳压二极管
    一种用于稳定电压的单PN结二极管。它的伏安特性、电路符号如图所示。结构同整流二极管。加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时，将可能有大量载流子隧穿PN结的位垒，形成大的反向电流，此时电压基本不变，称为隧道击穿。当反向电压比较高时，在位垒区内将可能产生大量载流子，受强电场作用形成大的反向电流，而电压亦基本不变，为雪崩击穿。因此，反向电压临近击穿电压时，反向电流迅速增加，而反向电压几乎不变。这个近似不变的电压称为齐纳电压（隧道击穿）或雪崩电压（雪崩击穿）。
    稳压二极管工作于反向击穿状态(图)。反向电流在-IZK和-IZM之间时，二极管两端的电压基本不变，等于UZ，即为稳定电压。对硅稳压二极管而言，稳定电压在5V以下的器件靠齐纳电压工作，稳定电压在7V以上的器件靠雪崩电压工作，两者之间的器件两种形式的击穿都可能起作用。
    电流IZK是器件起稳压作用的最小工作电流,而IZM则是最大可利用的齐纳电流或雪崩电流，其值受稳压二极管耗散功率的限制。IZ是相应于稳定电压UZ的工作电流。最大工作电流的范围从几个毫安到几十安。常用稳压二极管的稳定电压标称值约在2～200V的范围内。

光电二极管
    光电二极管" 英文通常称为 Photo-Diode
    光电二极管和普通二极管一样，也是由一个PN结组成的半导体器件，也具有单方向导电特性。但是，在电路中不是用它作整流元件，而是通过它把光信号转换成电信号。那么，它是怎样把光信号转换成电信号的呢？大家知道，普通二极管在反向电压作用在处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接收入射光。光电二极管是在反向电压作用在工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度约大，反向电流也约大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。

肖特基二极管
    肖特基势垒二极管SBD（Schottky Barrier Diode，简称肖特基二极管）是近年来间世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降仅0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。
    肖特基二极管原理:
    肖特基二极管是贵金属（金、银、铝、铂等）A为正极，以N型半导体B为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子，贵金属中仅有极少量的自由电子，所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然，金属A中没有空穴，也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A，B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部，表面电中性被破坏，于是就形成势垒，其电场方向为B→A。但在该电场作用之下，A中的电子也会产生从A→B的漂移运动，从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。
    典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片，在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极（阻档层）金属材料是钼。二氧化硅（SiO2）用来消除边缘区域的电场，提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻，其掺杂浓度较H-层要高100%倍。在基片下边形成N+阴极层，其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数，可在基片与阳极金属之间形成合适的肖特基势垒，当加上正偏压E时，金属A和N型基片B分别接电源的正、负极，此时势垒宽度Wo变窄。加负偏压-E时，势垒宽度就增加。
    综上所述，肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管，近年来，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。

快恢复二极管
    快恢复二极管（简称FRD）是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。
　　快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同，它属于PIN结型二极管，即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I，构成PIN硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压（耐压值）较高。
　　通常，5~20A的快恢复二极管管采用TO–220FP塑料封装，20A以上的大功率快恢复二极管采用顶部带金属散热片的TO–3P塑料封装，5A以下的快恢复二极管则采用DO–41、DO–15或DO–27等规格塑料封装。
   采用TO–220或TO–3P封装的大功率快恢复二极管，有单管和双管之分。双管的管脚引出方式又分为共阳和共阴。

二极管
    二极管的特性与应用
    几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
    二极管的工作原理
    晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
    二极管的类型
    二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
    二极管的导电特性
    二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
    1.正向特性。
    在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
    2.反向特性。
    在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。
    二极管的主要参数
    用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：
    1、额定正向工作电流
    是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。
    2、最高反向工作电压
    加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。
    3、反向电流
    反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。

整流二极管
    一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。其结构如图1所示。P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降（典型值为0.7V）,称为正向导通状态。若加相反的电压,使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流（称反向漏电流），称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性,其伏安特性和电路符号如图2所示。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。

石英晶体谐振器
    1.概念:
    石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振，是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件，与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器。
    压电效应:
    对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移,产生极化,从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内,机械力与电荷呈线性可逆关系。这种现象称为压电效应。
    作用：提供系统振荡脉冲,稳定频率,选择频率。
    2.主要参数：
    a.标称频率:在规定条件下,晶振的谐振中心频率。
    b.调整频差:在规定条件下,基准温度时的工作频率相对标称频率的最大偏离值ppm。
    c.温度频差:在规定条件下,在整个工作温度范围内,相对于基准温度时工作频率的允许偏离值。
    d.负载谐振电阻:晶振与指定外部电容相串联,在负载谐振频率时的电阻值。
    e.负载电容: 是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容。常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF。

玻璃封装石英晶体谐振器
    一种谐振器，具体是一种玻璃封装石英晶体谐振器，包括一陶瓷底座、水晶片、陶瓷上盖，其特征在于：陶瓷上盖带有一玻璃密封环，带银电极的水晶片用导电胶连接到陶瓷底座上，并通过陶瓷底座内部的连线连接到陶瓷底座的外电极上，陶瓷上盖的玻璃密封环与陶瓷底座高温烧结为一体。本实用新型与现有一般表面贴装石英晶体谐振器相比，整体性强，体积小，密封性好，频率精度更高。

滤波器
    用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电。

低通滤波器
    去掉信号中不必要的高频成分，降低采样频率，避免频率混淆，去掉高频干扰。

跟踪射频滤波器
    预选器praselector置于接收机的前端，能对所需频率的信号进行预选的带通滤波器，它可以抑制外部的镜像频率，中频以及混频器的寄生响应，降低本振经由天线的辐射。

高通滤波器
    去掉信号种不必要的低频成分，去掉低频干扰的滤波器。

能量转移滤波器
    是一种通过利用非线性系统的特性，能够在频域范围内，将输入信号的频谱转移到另外的频谱范围内。

有源电力滤波器
    有源电力滤波器（APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，之所以称为有源，顾名思义该装置需要提供电源，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以只补谐波不补无功；三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；该装置的主要缺点是复杂、成本高，限制了它的使用。

电力有源滤波器
    电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置，能克服传统LC滤波器的不足，是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压，还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。

陶瓷射频滤波器
    一个用于连接天线、发射机和接收机的超薄型陶瓷滤波器。滤波器对从天线到接收机的输入信号以及从发射机到天线的输出信号进行滤波。滤波器具有一个陶瓷芯，陶瓷芯具有在芯的侧面之间延伸的通孔。通孔形成耦合谐振腔和陷波谐振腔。两个陷波谐振腔位于块的侧面，而陷波谐振腔中的两个位于块的中央部。耦合谐振腔位于端陷波谐振腔和中央部的陷波谐振腔之间。陷波谐振腔具有一个在所期望的通带之外的谐振频率，因此而提供了陷波零点或极点。

有源滤波器
    含有有源器件的各种滤波网络。与利用电感器、电容器实现滤波功能的无源滤波器相比，有源滤波器可以省去体积庞大的电感元件，便于小型化和集成化，适于实现较低频率的滤波。有源滤波器所使用的基本元件主要是电阻器、电容器、晶体管和运算放大器。有些有源滤波器还使用特殊的有源器件，如电荷耦合器件、电流传送器等。

多层陶瓷低通滤波器
    一种低通滤波器，其形成在一多层基板中，该低通滤波器包括一第一电容，其形成在该多层基板中的至少一层且电连接到一第一节点，一第一电感，其与该第一电容电连接在该第一节点，及一第二电感，其与该第一电感与该第一电容电连接到该第一节点。在该低通滤波器中，该第一电感与该第二电感之间会产生负互感值。

自适应滤波器
    根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构。这样的滤波器就称之为自适应滤波器。
    一般情况下，不改变自适应滤波器的结构。而自适应滤波器的系数是由自适应算法更新的时变系数。即其系数自动连续地适应于给定信号，以获得期望响应。自适应滤波器的最重要的特征就在于它能够在未知环境中有效工作，并能够跟踪输入信号的时变特征。

巴特沃斯滤波器
    巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。这种滤波器最先由英国工程师斯替芬•巴特沃斯（Stephen Butterworth）在1930年发表在英国《无线电工程》期刊的一篇论文中提出的。
    巴特沃斯滤波器的特性
    巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。 在振幅的对数对角频率的波得图上,从某一边界角频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。

LC滤波器
    LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置，之所以称为无源，顾名思义该装置不需要提供电源，装置由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要，其具有结构简单、设备投资少、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，应用很广泛。LC滤波器又分为单调谐滤波器、高通滤波器、双调谐滤波器及三调谐滤波器等几种。

声表面波滤波器
    声表面波滤波器是利用石英、铌酸锂、钛酸钡晶体具有压电效应的性质做成的。所谓压电效应，即是当晶体受到机械作用时，将产生与压力成正比的电场的现象。具有压电效应的晶体，在受到电信号的作用时，也会产生弹性形变而发出机械波（声波），即可把电信号转为声信号。由于这种声波只在晶体表面传播，故称为声表面波。 声表面波滤波器的英文缩写为SAWF，声表面波滤波器具有体积小，重量轻、性能可靠、不需要复杂调整。在有线电视系统中实现邻频传输的关键器件。声表面波滤波器的特点是：（1）频率响应平坦，不平坦度仅为±0.3-±0.5dB，群时延±30-±50ns。（2）SAWF矩形系数好，带外抑制可达40dB以上。（3）插入损耗虽高达25-30dB，但可以用放大器补偿电平损失。 声表面波滤波器包括声表面波电视图像中频滤波器、电视伴音滤波器、电视频道残留边带滤波器。

梳状滤波器
    梳状滤波器它是由许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过。梳状滤波器其特性曲线象梳子一样，故称为梳状滤波器。 梳状滤波器在电视技术中的应用很多。梳状滤波器被用于分离色度信号的两个正交分量U色差信号与V色差信号。梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。对于静止图像，梳状滤波在帧间进行，即三维梳状滤波。对活动图像，梳状滤波在帧内进行，即二维梳状滤波。除特殊要求的场合外，大多数的数字电视设备或高质量的数字电视接收机，采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联，构成Y、C分离方案就可获得满意的图像质量。 使用梳状滤波器使得图像质量明显提高。解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹；消除了U、V混迭造成的彩色边缘蠕动；消除了亮、色镶边。

切比雪夫滤波器
    切比雪夫滤波器（又译车比雪夫滤波器）是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器。在通带波动的为“I型切比雪夫滤波器”，在阻带波动的为“II型切比雪夫滤波器”。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快，但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小，但是在通频带内存在幅度波动。
    这种滤波器来自切比雪夫多项式，因此得名，用以记念俄罗斯数学家巴夫尼提•列波维其•切比雪夫（Пафнутий Львович Чебышёв）。

数字滤波器
    数字滤波器(digital filter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置。其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。数字滤波器是一个离 散时间系统（按预定的算法，将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置）。应用数字滤波器处理模拟信号时，首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍，其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性，且以折叠频率即1／2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号，数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器.

晶体滤波器
    用晶体谐振器组成的滤波器。与LC谐振回路构成的滤波器相比，晶体滤波器在频率选择性、频率稳定性、过渡带陡度和插入损耗等方面都优越得多，已广泛用于通信、导航、测量等电子设备。1921年W.G.凯地将晶体谐振器用于各种调谐电路  ，形成了晶体滤波器的雏形。1927年L.艾斯本希德把晶体谐振器用于真正的滤波电路  。1931年W.P.梅森又把它用于格型滤波器。60年代中期，集成式晶体滤波器研制成功，晶体滤波器在小型化方面有了很大发展。石英晶体谐振器是最常用的晶体谐振器之一，它在滤波器中主要用作窄带通滤波器。钽酸锂或铌酸锂晶体谐振器的耦合系数和频率常数较大，适用于制做高频宽带通滤波器。其他压电材料因温度稳定性较差，很少采用。

匹配滤波器
    指滤波器的性能与信号的特性取得某种一致，使滤波器输出端的信号瞬时功率与噪声平均功率的比值最大。
    即当信号与噪声同时进入滤波器时，它使信号成分在某一瞬间出现尖峰值，而噪声成分受到抑制。
    对最佳线性滤波器的设计有两种准则：
    一种是使滤波器输出的信号波形与发送信号波形之间的均方误差最小，由此而导出的最佳线性滤波器称为维纳滤波器；
    另一种是使滤波器输出信噪比在某一特定时刻达到最大，由此而导出的最佳线性滤波器称为匹配滤波器。
    在数字通信中，匹配滤波器具有更广泛的应用。

分频器
    音箱内的一种电路装置，用以将输入的音乐信号分离成高音、中音、低音等不同部分，然后分别送入相应的高、中、低音喇叭单元中重放。
    有两种：(1)功率分频器，位于功率放大器后，在音箱中设置Lc滤波网络，将功率放大器输出的功率音 频信号分为低音、中音和高音，分别送至各自扬声器，这种方法被称为被动分频，连接简单，使用方便，但信号 损失较大。(2)电子分频器，将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后将低音、中音、高音信 号送至各自功率放大器，然后由功放分别送给低音、中音、高音扬声器，这种方法被称为主动分频，再现音质 较好，信号损失小，但需要一台分频器。

晶体振荡器
    石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
    石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
    国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（TCXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）等。

振荡器
    主要适用于各大中院校、医疗、石油化工、卫生防疫、环境监测等科研部门作生物、生化、细胞、菌种等各种液态、固态化合物的振荡培养。

鉴频器
    使输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途分为两类：一类用于调频信号的解调，常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等，对这类电路的要求主要是非线性失真小，噪声门限低。另一类用于频率误差测量，如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鉴频器。对这类电路的零点漂移限制较严，对非线性失真和噪声门限则要求低。斜率鉴频器的电路比较简单，但回路失谐时其谐振特性曲线不是直线，因而鉴频特性的线性较差。相位鉴频器鉴频特性的线性较好，鉴频灵敏度也较高。

调频器
    使受调波的瞬时频率随调制信号而变化的电路。调频器分为直接调频和间接调频两类。直接调频是用调制信号直接控制自激振荡器的电路参数或工作状态，使其振荡频率受到调制，变容二极管调频、电抗管调频和张弛调频振荡器等属于这一类。在微波波段常用速调管作为调频器件。间接调频是用积分电路对调制信号积分，使其输出幅度与调制角频率成反比，再对调相器进行调相，这时调相器的输出就是所需的调频信号。间接调频的优点是载波频率比较稳定，但电路较复杂，频移小，且寄生调幅较大，通常需多次倍频使频移增加。对调频器的基本要求是调频频移大，调频特性好，寄生调幅小。调频器广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等电子设备。

脉冲频率控制
    改变脉冲频率，而保持脉冲宽度不变的一种脉冲控制。

自动频率控制
    使输出信号频率与给定频率保持确定关系的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AFC环。AFC环主要由鉴频器和受控本地振荡器等部件构成。后者大多采用压控振荡器，它能使中频fi在输入信号频率fc 和本地受控振荡频率fi发生变化时尽量保持稳定。通常令fi＝f1 －fc。鉴频器的作用是检测中频的频偏，并输出误差电压。闭环时，输出误差电压使受控振荡器的振荡频率偏离减小，从而把中频拉向额定值。这种频率负反馈作用经过 AFC环反复循环调节 ，最后达到平衡状态 ， 从而使系统的工作频 率保持稳定且偏差很小 。早期的AFC环用于自动调谐接收机 ， 以简化接收机的调谐手续，并使它在发射信号频 率不稳定时也能进行稳定接收 。 20 世纪50年代初期，AFC环始用于调频通信接收机 ，以提高抗干扰能力；用于雷达接收机以实现频率微调；还用于调频发射机和其他电子设备，以提高主振频率的稳定度。

液晶显示器件
    液晶在外加光源照射下受控激励，供视觉感受信息的显示器件。液晶具有规则的组织结构，本身并不发光。它由有机分子组成，分子排列有向列型（所有分子相互平行排列）、胆甾型（分子相互平行排列，连续多层，各层依所选方向依次回转）和层列型（分子以同一方向按层次排列）3种形式。1964年美国无线电公司发现液晶的多种电光效应，即宾主效应、动态散射效应和相移存储效应。宾主效应是多色染料分子（宾）与向列液晶（主）在电场作用下重新排列，引起颜色变化。动态散射效应是透明的液晶由于电场的作用，引起分子排列混乱。相移存储效应是光能通过一对夹有液晶、相互正交的偏振镜。以扭曲向列场效应为基础的液晶显示器件在电子表和计算器中应用最多。在这种器件中，偏振光能在液晶里旋转；如果加有电场，则扭曲结构失效，光就不能通过  。扭曲向列液晶不但响应慢（0.1秒），而且门限的斜率小，因此限制矩阵选址的行数，多用于单字符显示。液晶显示器件还有液晶光阀和用液晶和薄膜晶体管制做的显示板。液晶显示器件由于其功耗低，平板显示等优点，是未来显示技术的重要发展方向之一。

发光二极管
    发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
    它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
    发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：
    R＝（F－UF）／IF
    式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。
    与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管（图），每个数码管可显示0～9十个数目字。

液晶屏
    液晶屏指的是电子书阅读器上用来显示实际信息内容，以达到与用户交流的作用的部分。目前电子书阅读器的显示屏还是多为黑白的，当然一些高端产品已经逐步在向彩色显示屏发展。同时电子书阅读器的显示屏也在呈越来越大化的趋势。一般它的大小可以通过像素来表示，也就是可以实现多少个点的显示。

旋转液晶屏
    旋转液晶屏即数码相机的液晶显示屏（LCD）在一个平面内能够旋转一定的角度，以适应各种环境下的拍摄角度，抢拍到角度最佳的照片，特别适合于自拍照片。数码相机的液晶屏可以分为左右旋转和上面旋转。

显示器
    显示器是什么
    对于电脑用户来说，选择电脑时，首先提出的指标一定是奔腾、赛扬等一系列与CPU有关的数据，电脑的心脏固然重要，但对于经常与电脑打交道的人来说，电脑的“脸”——显示器，同样是您最关心的问题之一。如果你每天面对的是一个色彩柔和、清新亮丽的“笑脸”，你在它身边工作一定特别来劲，工作效率也一定会提高。当用电脑来放松娱乐时，一个好的显示器则是必不可少的，看VCD时画面稳定；玩游戏时现场逼真，有一种身临其境的感觉，那种感觉一定特棒，这一切都取决于你选择的显示器品质的高低，对显示器的知识有一个综合的了解无疑会对你有所帮助，下面将就这一问题给大家做极为详尽的讲解。
    认识显示器
    到目前为止显示器的概念还没有统一的说法，但对其认识却大都相同，顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。从广义上讲，街头随处可见的大屏幕，电视机的荧光屏、手机、快译通等的显示屏都算是显示器的范畴，但目前一般指与电脑主机相连的显示设备。它的应用非常广泛，大到卫星监测、小至看VCD，可以说在现代社会里，它的身影无处不在，其结构一般为圆型底座加机身，随着彩显技术的不断发展，现在出现了一些其他形状的显示器，但应用不多。作为一个经常接触电脑的人来说，显示器则必须是他要长期面对的，每个人都会有这种感觉，当长时间看一件物体时，眼睛就会感觉特疲劳，显示器也一样，由于它是通过一系列的电路设计从而产生影像，所以它必定会产生辐射，对人眼的伤害也就更大。人们常说电脑直接影响人体键康的三要素是键盘、鼠标、显示器。传统的一字型键盘在使用时要求双手放在字母中间位置，所以使用者不得不紧缩肩膀，悬臂夹紧手臂，使用起来易疲劳，长期使用易造成伤害，鼠标也差不多是这样，聪明的商家看准了这一点，陆续推出了各种人体工学键盘与鼠标，极受欢迎。那么在影响健康的三要素中，最重要的无疑是显示器了，因为您的眼睛直接看着它，如果受到伤害，用多少钱都是无法弥补的，其中的痛苦只能自己承受，所以现在业内出现许多关于降低彩显辐射的标准，如MPRII、 TCO系列等，市场上销售的产品大多数通过以上认证，消费者在选购时一定要认清标志。

显像管
    1.概述
    显像管是一种电子(阴极)射线管，是电视接收机监视器重现图像的关键器件。它的主要作用是将发送端(电视台)摄像机摄取转换的电信号(图像信号)在接收端以亮度变化的形式重现在荧光屏上。为了高质量地重现图像，要求显像管屏幕尺寸要大，图像清晰度要高，荧光屏有足够的发光亮度。此外对不同用途的显像管有各种具体要求。
    2.分类
    按电视杨配套功能分有：显像管和投射式显像管。按荧光屏显示颜色分有：黑白显像管和彩色显像管；按荧光屏大小(对角线尺寸)分有：9、12.14.17、18、20、22in；按显像管的偏转角分为70°、90°、100°、110°、114°等。按显像管屏幕表面形状分：球面圆角、平面直角。按屏幕面矩形长高尺寸分5∶3、5∶4、16∶9。
    3.黑白显像管
    黑白显像管是一种显示黑白图像的电真空器件，一支标准黑白显像管从外形上可分管颈、圆锥和屏幕三个部分。
    (1)管颈：内部装有电子枪，包括发射电子的阴极、控制电子发射量的控制极、加速电子形成电子束的第一阳极和第二阳极，使电子束聚焦在荧光屏上的第三阳极等。电子枪内的电子分布近似光学的透镜系统，故称为“电子光学系统”。
    (2)圆锥体：它的内壁和外壁都涂有导电的石墨层，内壁与第二阳极相连，内外之间形成一只电容，可吸收二次电子和对第二阳极起高压滤波作用。此外石墨层还可以遮挡来自显像管后部的杂散光线，扩大显像管的偏转角，使圆锥部分缩小，这样显像管的厚度就会变薄。
    (3)荧光屏(屏幕)：显像管前面内壁玻璃表面涂有一层薄薄的荧光粉，当电子枪发射的电子束打到它上面时荧光粉就会发光，这部分叫作荧光屏。它的发光颜色有蓝白、黄白和灰白等几种，电子束停止作用后，荧光屏发光经过一段时间才会消失，这叫作“余辉”，一般电视显像管的余辉时间属中短余辉。为了减少光晕和光反射影响对比度的下降，显像管的管面采用烟灰色玻璃。为了防止电子射线中的负离子对荧光屏中心的轰击造成荧光膜的损坏，和提高屏幕亮度、现代显像管均采用金属化荧光屏。
    (4)图像的扫描过程：为了实现电子束的扫描，在显像管的根部装上偏转线圈，当线圈中有和发送端扫描同步的锯齿波电流分别流过场、行偏转线圈时，电子束会控制荧光屏上的光点上下左右移动，此时图像视频信号加到显像管的控制极(G)上，使电子束发生强弱变化，即荧光屏上的光点亮度变化，从而显示出与发送端相同的黑白图像。
    4.彩色显像管
    彩色显像管是彩色电视机中的关键器件。它的结构，原理与黑白显像管相似，但比黑白显像管复杂得多，而且荧光屏显示彩色图像。
    (1)彩色显像管的种类和特点：彩色显像管分荫罩色点式三枪三束管，障板色条式单枪三束管，长方槽形障板色条式三枪三束管和单枪三束管几种。
    ①荫罩色点式三枪三束彩色显像管：装有与显像管管轴成1°倾斜角，并相互对称成120°排列成等边三角形“品”字状的三支电子枪，分别发射红(R)、绿(G)、蓝(B)三条电子束。与黑白管不同，在三支电子枪内部都有一个与二、四阳极相连的第三阳极(会聚极)，能受外部磁场影响调节会聚。荧光屏由涂有近100万组由R、G、B三基色组成的荧光粉点(色素)的球面状屏面和距离它15mm，上有近似1/3荧光点数量小孔的球面薄金属钢板(荫罩板)组成。电子束经过会聚才能通过小孔打到相应的各自荧光点上，不会出现染色和混色现象，使我们看到的是一幅彩色图像。
    ②障板色条式单枪三束彩色显像管：它与荫罩色点式三枪三束管内部结构完全不同。装有按R、G、B顺序一字形水平排列、三组独立的由灯丝、阴极、控制极组成的电子枪，其余由第一阳极、第二、四阳极，第三阳极和两对作会聚用的金属偏转板组成的公共的枪体。荧光屏由按R、G、B顺序排列成1200～1500条荧光粉条和刻有400～500条金属丝缝的栅栏状钢板组成，障板每一缝隙与荧光粉条对应，形状相同呈柱面形，同理，电子束经过会聚在障板隙缝处交叉后射到各自对应的色条上，出现了70～80万组色点，使荧光屏呈现一幅彩色图像。
    (2)彩色显像管的新种类
    ①高分辨率显像管：通过缩小调制极电子束孔和增加荫罩板的孔(槽)数量来提高分辨率；
    ②穿透式显像管：由于去掉了荫罩板，故抗振动、抗冲击性能特别好。

数字电视
    简而言之，数字电视就是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的，数字信号的传播速率是每秒19.39兆字节，如此大的数据流的传递保证了数字电视的高清晰度，克服了模拟电视的先天不足。同时还由于数字电视可以允许几种制式信号的同时存在，每个数字频道下又可分为几个子频道，从而既可以用一个大数据流--每秒19.39兆字节，也可将其分为几个分流，例如4个，每个的速度就是每秒4.85兆字节，这样虽然图像的清晰度要大打折扣，却可大大增加信息的种类，满足不同的需求。例如在转播一场体育比赛时，观众需要高清晰度的图像，电视台就应采用每秒19.39兆字节的传播；而在进行新闻广播时，观众注意的是新闻内容而不是播音员的形象，所以没必要采用那么高的清晰度，这时只需每秒3兆字节的速度就可以了，剩下16.39兆字节可用来传输别的内容。
    如今，数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。由于数字电视是种新鲜事物，一些相关报道及文章介绍中出现似是而非的概念，诸如“数码电视”、“全数字电视”、“全媒体电视”、“多媒体电视”等，造成大众感到困惑，茫然不知所措。其实，“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。
    数字电视的用途
    在数字电视中，采用了双向信息传输技术，增加了交互能力，赋予了电视许多全新的功能，使人们可以按照自己的需求获取各种网络服务，包括视频点播、网上购物、远程教学、远程医疗等新业务，使电视机成为名副其实的信息家电。
    数字电视提供的最重要的服务就是视频点播(VOD)。VOD是一种全新的电视收视方式，它不像传统电视那样，用户只能被动地收看电视台播放的节目，它提供了更大的自由度，更多的选择权，更强的交互能力，传用户之所需，看用户之所点，有效地提高了节目的参与性，互动性，针对性。因此，可以预见，未来电视的发展方向就是朝着点播模式的方向发展。数字电视还提供了其它服务，包括数据传送、图文广播、上网服务等。用户能够使用电视现实股票交易、信息查询、网上冲浪等，使电视被赋予了新的用途，扩展了电视的功能，把电视从封闭的窗户变成了交流的窗口。
    数字电视的基本原理
    将电视的视音频信号数字化后，其数据量是很大的，非常不利于传输，因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种：一是在信源编码过程中进行压缩，IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准，MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求，其应用面很广，它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视等多种格式，从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。二是改进信道编码，发展新的数字调制技术，提高单位频宽数据传送速率。如，在欧洲DVB数字电视系统中，数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(OPSK)；数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM)；数字地面开路电视系统就(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。

数字式投影仪
    一、特点：1、  现代造型设计，结构紧凑，操作方便。2、  长度、角度实现测量数字化。3、  非球面聚光照明，视场明亮，照明均匀，图象清晰。4、  多功能数显系统,带有DS-3000数显箱及微型打印机.5、  强力排热系统，散热效果好，性能更稳定。6、  采用高亮度，长寿命照明光源。
    二、用途： 光学投影仪用于对形状复杂的冲压件，齿轮、凸轮、螺纹及样板进行轮廓比较测量，使用方便，效率高。是一种常用的计量光学仪器。广泛用于包括航空、航天业在内的各大机械制造业、钟表业、电子行业、仪器仪表业、科研院所及各级计量部门检测站、计量所等。

电弧
    电弧当用开关电器断开电流时，如果电路电压不低于10—20伏，电流不小于80~100mA，电器的触头间便会产生电弧。
    电弧是高温高导电率的游离气体，它不仅对触头有很大的破坏作用，而且使断开电路的时间延长。
    因此，在了解开关电器的结构和工作情况之前，首先来看看其是如何产生和熄灭的。
    电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。开关触头分离时，触头间距离很小，电场强度E很高(E = U/d)。当电场强度超过3×10---6---V/m时，阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为：强电场发射。
    从阴极表面发射出来的自由电子和触头间原有的少数电子，在电场力的作用下向阳极作加速运动，途中不断地和中性质点相碰撞。只要电子的运动速度v足够高，电子的动能A = mv2足够大，就可能从中性质子中打出电子，形成自由电子和正离子。这种现象称为碰撞游离。新形成的自由电子也向阳极作加速运动，同样地会与中性质点碰撞而发生游离。碰撞游离连续进行的结果是触头间充满了电子和正离子，具有很大的电导；在外加电压下，介质被击穿而产生电弧，电路再次被导通。
    触头间电弧燃烧的间隙称为弧隙。电弧形成后，弧隙间的高温使阴极表面的电子获得足够的能量而向外发射，形成热电场发射。同时在高温的作用下(电弧中心部分维持的温度可达10000℃以上)，气体中性质点的不规则热运动速度增加。当具有足够动能的中性质点相互碰撞时，将被游离而形成电子和正离子，这种现象称为热游离。
    随着触头分开的距离增大，触头间的电场强度E逐渐减小，这时电弧的燃烧主要是依靠热游离维持的。
    在开关电器的触头间，发生游离过程的同时，还发生着使带电质点减少的去游离过程。

电子节气门
    在电子节气门控制系统中，不采用常规的与加速踏板相连的机械控制系统，该控制系统采用的是飞机上使用的有线操纵（Fly-by-wire）技术，此项技术目前在汽车上的应用很少，只有在一些概念车上会用该项技术。电子节气门系统的基本结构有以下几个部分组成：   1、 发动机   2、 转速传感器   3、 节气门位置传感器   4、 节气门执行器   5、 节气门   6、 加速踏板位置传感器   7、 车速传感器   8、 变速器   9、 加速踏板   10、 节气门电子控制单元（ECU）   其中转速传感器也可以用曲轴位置传感器或者凸轮轴位置传感器来代替；节气门执行器是一个步进电机，由它来推动节气门以控制节气门的开度；加速踏板位置传感器的构造及工作原理和节气门位置传感器的构造及工作原理是一样的；节气门电子控制单元一般是和发动机电子控制单元做在一起的。   电子节气门控制系统的工作原理如上图所示。加速踏板位置传感器（６）将司机需要加速或减速的信息传递给节气门电子控制单元（10），ECU 根据得到的信息，计算出相应的最佳节气门位置，发出控制信号给节气门执行器（4），由节气门执行器将节气门开到计算出的最佳节气门的开度位置。ECU 通过与其它电子控制单元（如发动机电子控制单元，自动变速器电子控制单元等）进行通讯，ECU 根据得到的节气门位置传感器（3）信息、发动机转速传感器（2）信号、车速传感器（7）的信息对节气门的最佳位置进行不断的修正，使节气门的开度达到司机所需要的理想位置。   电子节气门控制系统的最大优点是可以实现发动机全范围的最佳扭矩的输出。

液位开关
    液位开关，顾名思义，就是用来控制液位的开关，对我们来说，最熟悉的应用莫过于其在全自动洗衣机中的应用。大家都知道全自动洗衣机只需要我们插上电源，接上水龙头就可以了。那洗衣机是如何知道加了多少水，该加多少水呢，这就要依靠液位开关了，它来控制阀门，使得水位到达合适的位置，以达到最好的洗涤效果。液位开关种类很多，考虑到各种因素，洗衣机中一般采用压力式水位开关，它装在洗涤缸的上部，它有一根下端开口的气管通到缸底，进水时管里的空气被封闭在里面出不来，就形成比外界稍高的压力。水位越高压力越高，这样根据压力就可间接测知水位。而压力的测量仍然用弹性元件，靠元件的变形带动触点完成通断动作。该开关具体说来，见图。
    图中气室入口将水面上的压力引来，作用在膜片下部，膜片中央的硬芯经过簧片控制动接点A，平时A和C通，压力增高以后，A与B通。
    这种测液位的方法叫做“静压法”，在工业中用的不少。但更常用的也是更直接的方法是“浮子法”，相信大家都见过钓鱼吧，那钓鱼线绑的都有浮子，浮子漂在水面上，当鱼咬到鱼饵时，浮子会一上一下的跳动，此时我们就可以拉线了。但工业中用的是更大的浮子，实际上就是一个带杆的球。水涨船高是人所共知的常识，工业上早就利用浮子测量水塔中的水位了。因为水塔有几层楼高，如果用人爬上去观察，那多麻烦。只要用绳索通过滑轮把水面上的浮子和水塔外的重块连起来，就可以在地面上抬头看重块在标尺上的位置，从而知道塔里还有多少水。这是极其简单而又立竿见影的办法。
    靠浮子位移带动触点通断以构成液位开关也很容易，比方说用个精巧的小开关（这样的开关叫做“微动开关”），装在像厕所水箱那种带杆的浮子一端，再把这套装置安在容器的某个高度上。当浮子升到这个高度时，浮子的杆压下开关不就发出通断信号了吗？当然这是可以的，而且市场上也有这样的成套产品。但还有更简单易行的办法，买一个小型磁浮子液位开关装上就行了。
    浮子密度计就是这样的仪器，它是个用玻璃管做成的简单仪器。用它我们就可以方便地测出各种液体的密度了。

轻触开关
    一种电子开关，使用时轻轻点按开关按钮就可使开关接通，当松开手时开关既断开，其内部结构是靠金属弹片受力弹动来实现通断的。微动开关由于体积小重量轻在家用电器方面得到广泛的应用如：彩电按键，影碟机按键，电脑鼠标等等。但微动开关也有它不足的地方，频繁的按动会使金属弹片疲劳失去弹性而失效。因此现在大部分电器的按钮都使用导电橡胶来代替，比如电脑键盘，遥控器等。

微动开关
    微动开关是采用弯形片状弹簧的瞬时机构，它的快速动作是靠弯片弹簧，发生变形时储存的能量突然释放来完成的。

开关
    开关一般指用来控制仪器，仪表或设备等装置的一个部件，他可以使该装置在开和关的两种状态下相互转换。如电源开关，光电开关，压力开关，转换开关等。
    开关/按钮
    1.概念:
    是用来接通和断开电路的元件.开关应用在各种电子设备,家用电器中.
    2.分类:
    按用途分:波段开关,录放开关,电源开关,预选开关,限位开关,控制开关,转换开关,隔离开关等.
    按结构分:滑动开关,钮子开关,拨动开关,按钮开关,薄膜开关等.
    4.主要参数:
    a.额定电压: 是指开关在正常工作时所允许的安全电压. 加在开关两端的电压大于此值,会造成两个触点之间打火击穿.
    b.额定电流: 指开关接通时所允许通过的最大安全电流.当超过此值时,开关的触点会因电流太大而烧毁.
    c.绝缘电阻: 指开关的导体部分与绝缘部分的电阻值.绝缘电阻值应在100MΩ以上.
    d.接触电阻: 是指开关在导通状态下,每对触点之间的电阻值.一般要求在0.1-0.5Ω以下,此值越小越好.
    e.耐压: 指开关对导体及地之间所能承受的最低电压.
    f.寿命: 是指开关在正常工作条件下, 能操作的次数.一般要求在5000-35000次左右.

理想无源元件
    理想无源元件包括理想电阻元件、理想电容元件和理想电感元件。其中电阻是表征电路中电能消耗的理想元件；电容是表征电路中电场能储存的理想元件；电感是表征电路中磁场能储存的理想元件。

电子元件
    1． 电子元件是组成电子产品的基础，了解常用的电子元件的种类、结构、性能并能正确选用是学习、掌握电子技术的基本。
    2． 电子元件的种类繁多。就安装方式而言，目前可分为传统安装（又称通孔装即DIP）和表面安装两大类（即又称SMT或SMD）。
    3． 常用的电子元件有：电阻、电容、电感、电位器、变压器、三极管、二极管、IC。
    4． 电阻：在电路中用“R”表示，单位有欧（Ω）、千欧（ΚΩ）、兆欧（MΩ）。
    换算：1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω
    电阻的阻值和误差有：直标法、数码法、色码法。
    功率
    型号
   商标
    （1）直标法：在元件表面直接标出数值和误差如图所示：
    制造日期
    A R J I W
    2．7KΩ 5%
    99
    98
    误差
    阻值
    2031．106
    （2）数码法：用三位数字表示元件标称值，如图：
    零的个数
    有效数字
    从左至右，前二位数表示有效数，第三位为零的个数，即前二位数乘以10n（n=0-8）
    例如：103=10ΚΩ
    (3)、色码法：用不同的颜色代表数字，可表示标值和偏差。
    下表是各种颜色所代表的意义：
    颜色
    第一环
    第二环
    第三环
    第四环
    直接读取数值
    直接读取数值
    表示10的N次方
    表示误差
    黑
    0
    0
    0
    棕
    1
    1
    1
    ± 1%
    红
    2
    2
    2
    ± 2%
    橙
    3
    3
    3
    黄
    4
    4
    4
    绿
    5
    5
    5
    ± 0.5%
    篮
    6
    6
    6
    ± 0.25%
    紫
    7
    7
    7
    ± 0.10%

软磁材料
    具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等  。软磁材料种类繁多，通常按成分分为：
    ①纯铁和低碳钢。含碳量低于0.04％，包括电磁纯铁  、电解铁和羰基铁。其特点是饱和磁化强度高，价格低廉，加工性能好；但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大，只适于静态下使用，如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。
    ②铁硅系合金。含硅量 0.5％ ～ 4.8％，一般制成薄板使用，俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后，可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加，热导率降低，脆性增加，饱和磁化强度下降，但其电阻率和磁导率高，矫顽力和涡流损耗减小，从而可应用到交流领域，制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。
    ③铁铝系合金 。含铝6％～16％，具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率高，硬度高、耐磨性好，但性脆，主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。
    ④铁硅铝系合金。在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感，脆性大，加工性能差。主要用于音频和视频磁头。
    ⑤镍铁系合金。镍含量30％～90％，又称坡莫合金，通过合金化元素配比和适当工艺，可控制磁性能，获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。其塑性高，对应力较敏感，可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。
    ⑥铁钴系合金。钴含量27％～50％。具有较高的饱和磁化强度，电阻率低。适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。
    ⑦软磁铁氧体。非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高（10-2～1010Ω•m ），饱和磁化强度比金属低，价格低廉，广泛用作电感元件和变压器元件（见铁氧体）。
    ⑧非晶态软磁合金。一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。其磁导率和电阻率高，矫顽力小，对应力不敏感，不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性，具有耐蚀和高强度等特点。此外，其居里点比晶态软磁材料低得多，电能损耗大为降低，是一种正在开发利用的新型软磁材料。
    ⑨超微晶软磁合金。20世纪80年代发现的一种软磁材料。由小于50纳米左右的结晶相和非晶态的晶界相组成，具有比晶态和非晶态合金更好的综合性能，不仅磁导率高、矫顽力低、铁损耗小，且饱和磁感应强度高、稳定性好。现主要研究的是铁基超微晶合金。

铁氧体
    铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。由于铁氧体单位体积中储存的磁能较低，饱合磁化强度也较低（通常只有纯铁的1／3～1／5），因而限制了它在要求较高磁能密度的低频强电和大功率领域的应用。
    铁氧体软磁材料
    这类材料在较弱的磁场下，易磁化也易退磁，如锌铬铁氧体和镍锌铁氧体等。软磁铁氧体是目前用途广，品种多，数量大，产值高的一种铁氧体材料。它主要用作各种电感元件，如滤波器磁芯、变压器磁芯、无线电磁芯，以及磁带录音和录像磁头等，也是磁记录元件的关键材料。
    铁氧体硬磁材料
    铁氧体硬磁材料磁化后不易退磁，因此，也称为永磁材料或恒磁材料。如钡铁氧体、钢铁氧体等。它主要用于电信器件中的录音器，拾音器、扬声器，各种仪表的磁芯等。
    铁氧体旋磁材料
    磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的稳恒磁场和电磁波磁场的作用下，平面偏振的电磁波在材料内部虽然按一定的方向传播，但其偏振面会不断地绕传播方向旋转的现象。金属、合金材料虽然也具有一定的旋磁性，但由于电阻率低、涡流损耗太大，电磁波不能深入其内部，所以无法利用。因此，铁氧体旋磁材料旋磁性的应用，就成为铁氧体独有的领域。旋磁材料大都与输送微波的波导管或传输线等组成各种微波器件。主要用于雷达、通信、导航、遥测等电子设备中。
    铁氧体矩磁材料
    这是指具有矩形磁滞回线的铁氧体材料。它的特点是，当有较小的外磁场作用时，就能使之磁化，并达到饱和，去掉外磁场后，磁性仍然保持与饱和时一样。如镁锰铁氧体，锂锰铁氧体等就是这样。这种铁氧体材料主要用于各种电子计算机的存储器磁芯等方面。
    铁氧体压磁材料
    这类材料是指磁化时在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料，如镍锌铁氧体，镍铜铁氧体和镍铬铁氧体等。压磁材料主要用作电磁能与机械能相互转化的换能器，作磁致伸缩元件用于超声。
    磁性材料的应用
    磁性材料的应用很广泛，可用于电声、电信、电表、电机中，还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。下面着重谈磁带上所用的磁性材料和作用原理。
    硬磁性材料被磁化以后，还留有剩磁，剩磁的强弱和方向随磁化时磁性的强弱和方向而定。录音磁带是由带基、粘合剂和磁粉层组成。带基一般采用聚碳酸脂或氯乙烯等制成。磁粉是用剩磁强的r－Fe2O3或CrO2细粉。录音时，是把与声音变化相对应的电流，经过放大后，送到录音磁头的线圈内，使磁头铁芯的缝隙中产生集中的磁场。随着线圈电流的变化，磁场的方向和强度也作相应的变化。当磁带匀速地通过磁头缝隙时，磁场就穿过磁带并使它磁化。由于磁带离开磁头后留有相应的剩磁，其极性和强度与原来的声音相对应。磁带不断移动，声音也就不断地被记录在磁带上。
    放音时，将已录音的磁带以录音时同样的速度紧贴着放音磁头缝隙进。磁头铁芯是用高导磁率铁氧体软磁材料制成的，它对磁通阻力很小。因此，磁带上所录的音频剩磁通，容易通过磁头铁芯而形成回路。磁带上的剩磁通在放音磁头线圈上感应出一个与剩磁通变化规律相同的感应电动势。再经过放音放大器放大后，送去推动扬声器，磁带上所录下的音频信号便还原成原来的声音。
    录像磁带与录音磁带所用的材料及作用原理基本相同，不过录音记录的是代表声音的电信号，而录像记录的是代表景物的电视信号。电视信号中不但有声音信号还有图像信号。录像磁带与录音磁带相比，录像磁带记录的密度很高，因为录像磁带记录波长是微米数量级，为在这波长范围能有充分的灵敏度和信噪比，磁性体粒度必须小，磁性层表面必须平滑。而且磁性层表面的耐磨性必须好，才能在同磁头的高速摩擦以及同磁带的输送系统的固定部分摩擦条件下使用。为此，所使用的粘合剂必须耐热、耐摩。
    应用于计算机磁性存储设备和作为乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡所用的磁性材科及作用原理，同磁带所用的磁性材料及作用原理基本相同，只是用处不同而已。在磁性卡上有一窄条磁带，当你乘地铁从甲站到乙站时，在甲站向仪器中投入从甲站到乙站的票钱（硬币），之后投出一张磁性卡，在投出这张磁性卡的过程中已录上了到乙站下车的磁记录，拿这张磁性卡乘车到乙站后投入到仪器中，门开，出站。如果没在乙站下车，而是在比乙站远的丙站下车，投入的硬币不够，出站门不开。要拿磁性卡补票后才能出站。
    在乙站或丙站投入磁性卡的过程，就是磁记录经过磁头变成电信号的过程。再用电信号控制站门开关。
    电机的铁芯所用的磁性材料一般用硬磁铁氧体，这些材料的特点是磁化后不易退磁。对磁通的阻力小。

磁头
    磁头：硬盘的磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的，最初的磁头是读写合一的，通过电流变化去感应信号的幅度。对于大多数计算机来说，在与硬盘交换数据的过程中，读操作远远快于写操作，而且读/写是两种不同特性的操作，这样就促使硬盘厂商开发一种读/写分离磁头。在1991年，IBM提出了它基于磁阻（MR）技术的读磁头技术――各项异性磁 ,磁头在和旋转的碟片相接触过程中，通过感应碟片上磁场的变化来读取数据。在硬盘中，碟片的单碟容量和磁头技术是相互制约、相互促进的。
    硬盘磁头是硬盘读取数据的关键部件，它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输，而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据，磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。目前比较常用的是GMR（Giant Magneto Resisive）巨磁阻磁头，GMR磁头的使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，这比以前的传统磁头和MR（Magneto Resisive）磁阻磁头更为敏感，相对的磁场变化能引起来大的电阻值变化，从而实现更高的存储密度 。
    磁头是硬盘中对盘片进行读写工作的工具，是硬盘中最精密的部位之一。磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的。硬盘在工作时，磁头通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据；通过改变盘片上的磁场来写入数据。为避免磁头和盘片的磨损，在工作状态时，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触，只有在电源关闭之后，磁头会自动回到在盘片上的固定位置（称为着陆区，此处盘片并不存储数据，是盘片的起始位置）。
    由于磁头工作的性质，对其磁感应敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁头采用铁磁性物质，在磁感应敏感度上不是很理想，因此早期的硬盘单碟容量都比较低，单碟容量大则碟片上磁道密度大，磁头感应程度不够，就无法准确读出数据。这就造成早期的硬盘容量都很有限。随着技术的发展，磁头在磁感应敏感度和精密度方面都有了长足的进步。
    最初磁头是读、写功能一起的，这对磁头的制造工艺、技术都要求很高，而对于个人电脑来说，在与硬盘交换数据的过程中，读取数据远远快于写入数据，读、写操作二者的特性也完全不同，这也就导致了读、写分离的磁头，二者分别工作、各不干扰。
    薄膜感应（TEI）磁头
    在1990年至1995年间，硬盘采用TFI读/写技术。TFI磁头实际上是绕线的磁芯。盘片在绕线的磁芯下通过时会在磁头上产生感应电压。TFI读磁头之所以会达到它的能力极限，是因为在提高磁灵敏度的同时，它的写能力却减弱了。
    各向异性磁阻（AMR）磁头
    AMR（Anisotropic Magneto Resistive）90年代中期，希捷公司推出了使用AMR磁头的硬盘。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作，但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下，薄条的电阻会随磁场而变化，进而产生很强的信号。硬盘译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化，提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度，而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度，AMR技术最大可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度，所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发。
    GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）
    GMR磁头继承了TFI磁头和AMR磁头中采用的读/写技术。但它的读磁头对于磁盘上的磁性变化表现出更高的灵敏度。GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的：一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。GMR传感器的灵敏度比AMR磁头大3倍，所以能够提高盘片的密度和性能。
    硬盘的磁头数取决于硬盘中的碟片数，盘片正反两面都存储着数据，所以一个盘片对应两个磁头才能正常工作。比如总容量80GB的硬盘，采用单碟容量80GB的盘片，那只有一张盘片，该盘片正反面都有数据，则对应两个磁头；而同样总容量120GB的硬盘，采用二张盘片，则只有三个磁头，其中一张盘片的一面没有磁头。

光电子技术
    光电子学是指光波波段，即红外线、可见光、紫外线和软X射线（频率范围3×1011Hz~3×1016Hz或波长范围1mm~10nm）波段的电子学。光电子技术在经过80年代与其相关技术相互交叉渗透之后，90年代，其技术和应用取得了飞速发展，在社会信息化中起着越来越重要的作用。

激光技术
    激光技术是一项前沿科学技术发展不可缺少的支柱。作为光电子主导产品的激光器的发展，经历了原理上的四次变革，体积日益变小，功率不断增大，可靠性和功率得到了很大的提高。半导体二级管激光器和固体激光器技术和发展十分迅速，其中最为突出的进展是固态化。现今，固体激光器的平均输出功率已从百瓦级提高到了千瓦级。半导体激光器的功率也有很大提高，其结构和其他性能也正在经历重大变化。与此同时，还开发出了实用价值高的新波长和宽带可调谐激光器，包括对人眼无伤害的1.54μm和2μm的激光器、蓝光激光器和X光激光器。

光电子集成电路
    把光器件和电子器件集成在同一基片上的集成电路。简称OEIC。按功能分主要有电光发射集成电路和光电接收集成电路。前者是由电光驱动电路、有源光发射器件、导波光路、光隔离器、光调制器和光开关等组成；后者是由光滤波器、光放大器、光-电转换器以及相应的接收电路和器件集合而成。光电子集成电路从结构上可分为单片集成型和混合集成型两类。
    前者是把光和电功能的器件都集成在单片上；后者则侧重光学元件的集成，然后再引入相应电路的电子器件。
    光电子集成电路的优点是器件之间拼接紧凑，既能减弱因互连效应引起的响应延迟和噪声，从而提高传递信息的容量和高保真度，又能使器件微型化，便于信息工程的应用

半导体光电子器件
    利用半导体光-电子（或电-光子）转换效应制成的各种功能器件。
    分为三大类：①发光二极管 （LED） 和激光二极管（LD）： 将电能转换成光辐射的电致发光器件 。发光管的发散角大，光谱范围宽，寿命长，可靠性高，调制电路简单，成本低，广泛用于速率不太高、传输距离不太远的通信系统，以及显示屏和自动控制等。激光管的光谱较窄、发散角小、方向性强、色散小，于1962 年研制成功后，得到迅速发展，广泛用于大容量、长距离的光纤通信系统以及光电集成电路。缺点是温度特性差，寿命比 LED 短。②光电探测器或光电接收器：通过电子过程探测光信号的器件。即将射到它表面上的光信号转换为电信号，如 PIN光电二极管和雪崩光电二极管（ APD ）等，目前广泛用于光纤通信系统。③ 太阳电池。将光辐射能转换成电能的器件。1954年应用硅PN结首先研制成太阳电池。它能把阳光以高效率直接转换成电能，以低运行成本提供永久性的电力，并且没有污染，为最清洁的能源。根据其结构不同，其效率可达5％～20％。

小体积同轴激光器件
    一种交直流信号分脚进入的小体积同轴激光器件，涉及一种高速光通信直接调制的同轴激光器件。本实用新型是在现有同轴激光器件的基础上增加了第二金丝键合线8、电感组件9、第三金丝键合线10；电感组件9固定在同轴管体1上，电感组件9的一个电极通过金丝键合线8与第一同轴管脚3连接；电感组件9的另一个电极通过金丝键合线10与激光器管芯4连接。电感组件9由陶瓷基板a、电感线圈b和镀金电极c组成；在陶瓷基板a上设置有电感线圈b，电感线圈b的两个电极为镀金电极c。由于本实用新型是一种能在高速光通信中将高速信号在小体积同轴结构器件中进行有效传输的激光器封装，性能价格比高，因此有着广阔的应用前景。

准分子激光器
    以准分子为工作物质的一类气体激光器件。常用相对论电子束（能量大于200千电子伏特）或横向快速脉冲放电来实现激励。当受激态准分子的不稳定分子键断裂而离解成基态原子时，受激态的能量以激光辐射的形式放出。
    第一台准分子激光器于1970年诞生，它利用强电子束激励液态氙，获得氙准分子的激射作用，激光波长为1720埃。随后，气相氙分子以及其它稀有气体准分子，稀有气体氧化物准分子（氧化氪、氧化氙、氧化氩等），金属蒸气-稀有气体准分子（氙化纳等）；稀有气体单齿化物准分子（氟化氙、氟化氩、氟化氪、氯化氙、溴化氙、碘化氙、氯化氪等），金属齿化物准分子（氯化汞、溴化汞等）和金属准分子（钠准分子等）陆续诞生。准分子激光物质具有低能态的排斥性，可以把它有效地抽空，故无低态吸收与能量亏损，粒子数反转很容易，增益大，转换效率高，重复率高，辐射波长短，主要在紫外和真空紫外（少数延伸至可见光）区域振荡，调谐范围较宽。它在分离同位素，紫外光化学，激光光谱学，快速摄影，高分辨率全息术，激光武器，物质结构研究，光通信，遥感，集成光学，非线性光学，农业，医学，生物学以及泵浦可调谐染料激光器等方面已获得比较广泛的应用，而且可望发展成为用于核聚变的激光器件。

注入式激光器
    又称p-n junction laser，半导体结型二极管激光器。是目前较成熟、较常用的一类半导体激光器，于1962年首次研制成功。它的主体是一个正向偏置的p-n结，当电流密度超过阈值时，注入载流子（电子和空穴）在p-n结结区通过受激辐射复合，产生激光。其工作特性和输出特性受温度影响极大，故备有冷却系统。最早的同质结型砷化镓（GaAs）半导体激光器，在一块经过加工的砷化镓单晶体的上、下两面上（p型与n型砷化镓）分别焊上电极，组成谐振腔的两端面要平行，并经过研磨抛光，甚至涂膜，以增加反射，也可以直接利用平行的平坦晶面（自然解理面）组成谐振腔。砷化镓的折射率约为3.6，在半导体与空气的分界面上反射率高于30％，因此，它可提供光反馈作用，使激光振荡能够产生，激光波长约为9040Å。
    1969年以后研制成功的砷化镓单异质结和双异质结型激光器，使阈值电流密度（一般约为10^4 A / cm^2）降低到每平方厘米数百安培，并实现了在室温下激光器的连续运转。
    半导体激光器件可用在雷达、计算机及通信系统中，或用作视频唱片和声频唱片的光源，它在超高分辨率光谱学、集成光学以及军事等方面有着广泛的应用。

光纤激光器
    光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。  
    光纤激光器应用范围非常广泛，包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接（铜焊、淬水、包层以及深度焊接）、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。

激光头
    它由中心往外移动在Table-of-Contents区域，通过发射激光来寻找光盘上的指定位置，感应电阻接受到反射出的信号输出成电子数据
    url]激光头是光驱的心脏，也是最精密的部分。它主要负责数据的读取工作，因此在清理光驱内部的时候要格外小心。激光头主要包括：激光发生器（又称激光二极管），半反光棱镜，物镜，透镜以及光电二极管这几部分。当激光头读取盘片上的数据时，从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜，汇聚在物镜上，物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时，光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去，透过物镜，再照射到半反射棱镜上。此时，由于棱镜是半反射结构，因此不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上，而是经过反射，穿过透镜，到达了光电二极管上面。由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据，所以反射回来的光线就会射向不同的方向。人们将射向不同方向的信号定义为“0”或者“1”，发光二极管接受到的是那些以“0”，“1”排列的数据，并最终将它们解析成为我们所需要的数据。
    在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。所谓聚焦，就是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦信号。只有当聚焦准确时，这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。目前,市面上英拓等少数高档光驱产品开始使用步进马达技术,通过螺旋螺杆传动齿轮，使得1/3寻址时间从原来85ms降低到75ms以内，相对于同类48速光驱产品82ms的寻址时间而言,性能上得到明显改善。

拉曼光纤激光放大器
    光纤激光放大器根据增益介质的不同可分为两类：一类采用活性介质，如半导体材料和掺稀土元素（Nd，Sm，Ho，Er，Pr，Tm和Yb等）的光纤，利用受激辐射机制实现光的直接放大，如半导体激光放大器（SOA）和掺杂光纤放大器；另一类基于光纤的非线性效应实现光的放大，典型的为拉曼光纤激光放大器和布里渊光纤激光放大器。
    目前技术上较为成熟的掺铒光纤放大器（EDFA）取代传统的光-电-光中继方式，实现了一根光纤中多路光信号的同时放大，大大降低了光中继的成本；同时可与传输光纤实现良好的耦合，具有高增益低噪声等优点。因此成功地应用于波分复用(WDM)光通信系统，极大地增加了光纤中可传输的信息的容量和传输距离。然而，EDFA尚存在诸多不足制处：首先是对于有效利用单模光纤低损耗区的巨大带宽资源而言，明显存在着工作波段和带宽的局限性。其次是自发辐射噪声的影响，尤其是当系统级联时，自发辐射噪声的影响会大大降低系统接收机端的信噪比。另外是EDFA的带宽总是有限的，全波段的EDFA带宽最多也就在80~100nm。并且EDFA作为一种有源器件对于光网络和系统的建设和维护来说其费用都会非常高。随着计算机网络及其它新的数据传输业务的迅猛发展，长距离光纤传输系统对通信容量和系统扩展的需求日益膨胀。如何提高光纤传输系统容量、增加无电再生中继的传输距离，已经成为光纤通信领域研究的热点。
    因此，拉曼光纤放大器逐渐引起人们的重视，在2001年的OFC上不乏有关拉曼光纤放大器的报导。展会上推出关于拉曼光纤放大器的厂商也逐渐多了起来，拉曼光纤激光器也逐渐成为光通信领域中的新的热点。虽然拉曼光纤激光器距离真正商用化还有一段距离，尤其是在国内，但适时推出拉曼光纤放大器不乏成为公司技术实力的一个象征。

变频器
1、什么是变频器？
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什么？
PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什么不同？
变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？
频率下降（低速）时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？
采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
7、V/f模式是什么意思？
频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置（ROM）中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择
8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？
频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法
9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗？
在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率（起动频率）根据机种为0.5~3Hz.
10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？
通常情况下时不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）电压不变，大体为恒功率特性，在 高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。
11、所谓开环是什么意思？
给所使用的电机装置设速度检出器（PG），将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环 ”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈.
12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？
开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内（1%~5%）变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器（选用件）。
13、如果用带有PG的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？
具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。
14、失速防止功能是什么意思？
如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速（电角频率）的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。
15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？
加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。
16、什么是再生制动？
电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。
17、是否能得到更大的制动力？
从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元，可以达到50%~100%。
18、请说明变频器的保护功能?
保护功能可分为以下两类：
（1） 检知异常状态后自动地进行修正动作，如过电流失速防止，再生过电压失速防止。
（2） 检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号，使电机自动停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。
19、为什么用离合器连续负载时，变频器的保护功能就动作？
用离合器连接负载时，在连接的瞬间，电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化，流过的大电流导致变频器过电流跳闸，不能运转。
20、在同一工厂内大型电机一起动，运转中变频器就停止，这是为什么？
电机起动时将流过和容量相对应的起动电流，电机定子侧的变压器产生电压降，电机容量大时此压降影响也大，连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断，因而有时保护功能（IPE）动作，造成停止运转。
21、什么是变频分辨率？有什么意义？
对于数字控制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。
变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如，分辨率为0.5Hz，那么23Hz的上面可变  23.5、24.0 Hz，因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下，如果分辨率为0.015Hz左右，对于4级电机1个级差为1r/min 以下，也可充分适应。另外，有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。
22、装设变频器时安装方向是否有限制。
变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是重要的，因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位，尽可能垂直安装。
23、不采用软起动，将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以？
在很低的频率下是可以的，但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流（6~7倍额定电流），由于变频器切断过电流，电机不能起动。
24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题？ 超过60Hz运转时应注意以下事项
(1)机械和装置在该速下运转要充分可能（机械强度、噪声、振动等）。
（2） 电机进入恒功率输出范围，其输出转矩要能够维持工作（风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加，所以转速少许升高时也要注意）。
(3) 产生轴承的寿命问题，要充分加以考虑。
（4） 对于中容量以上的电机特别是2极电机，在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。
25、变频器可以传动齿轮电机吗？
根据减速机的结构和润滑方式不同，需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限，采用油润滑时，在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。 26、变频器能用来驱动单相电机吗？可以使用单相电源吗？
机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机，在工作点以下的调速范围时将烧毁。
辅助绕组；对于电容起动或电容运转方式的，将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相，但对于小容量的，也有用单相电源运转的机种。
27、变频器本身消耗的功率有多少？
它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关，但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%，据此可推算损耗，但内藏再生制动式（FR-K）变频器，如果把制动时的损耗也考虑进去，功率消耗将变大，对于操作盘设计等必须注意。
28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用？
一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却，若速度降低则冷却效果下降，因而不能承受与高速运转相同的发热，必须降低在低速下的负载转矩，或采用容量大的变频器与电机组合，或采用专用电机。
29、使用带制动器的电机时应注意什么？
制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作，将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。
30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机，电机却不动，清说明原因
变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动，作为对策，请将电容器拆除后运转，甚至改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。
31、变频器的寿命有多久？
变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护，可望有10年以上的寿命。
32、变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何？风扇若是坏了会怎样？
对于小容量也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种，风的方向是从下向上，所以装设变频器的地方，上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还有，变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时，由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护 33、滤波电容器为消耗品，那么怎样判断它的寿命？
作为滤波电容器使用的电容器，其静电容量随着时间的推移而缓缓减少，定期地测量静电容量，以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命。
34、装设变频器时安装方向是否有限制。
应基本收藏在盘内，问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大，占用空间大，成本比较高。其措施有：
（1）盘的设计要针对实际装置所需要的散热；
（2）利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积；
（3） 采用热导管。
此外，已开发出变频器背面可以外露的型式。
35、想提高原有输送带的速度，以80Hz运转，变频器的容量该怎样选择？
设基准速度为50Hz,50Hz以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩特性负载增速时，容量 需要增大为80/50≈1.6倍。电机容量也像变频器一样增大。

电容器
    电容器（capacitor）。电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等的电子元件称为电容器。电容器包括固定电容器和可变电容器两大类，其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等；可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。

电力电容器
    英文名称power capacitor
　　用于电力系统和电工设备的电容器。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，即构成一个电容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。当电容器在交流电压下使用时，常以其无功功率表示电容器的容量，单位为瓦或千瓦。
　　电力电容器按用途可分为8种：①并联电容器。原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。②串联电容器。串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。③耦合电容器。主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。④断路器电容器。原称均压电容器。并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。⑤电热电容器。用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。⑥脉冲电容器。主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。⑦直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。⑧标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置。

可变电容器
    电容量可在规定范围内调节的电容器。当电容器极片间相对的有效面积或片间距离改主为时，它的电容量就相应地变化。一般由相互绝缘的两组极片组成：一组固定（定片组），一组可以转动（动片组）。几只可变电容器的动片组可合装在同一转轴上，组成同轴可变的（俗称双连、三连等）电容器。有空气式、真空式和固体电介质式等几种，其中以空气式应用最广，它的介质损耗小，稳定性好，但单位体积的电容量很小。可变电容器常在谐振电路中用作调谐电容器。

叠层陶瓷电容器
    即使是在使介电体层薄型化、实现高容量的情况下，内部电极与介电体层也不容易发生剥离的叠层陶瓷电容器。本发明的电容器(10)(叠层陶瓷电容器)设置有由内部电极(12)(电极)与介电体层(14)所交互叠层的电容器素材(11)、与在其端面设置的外部电极(15)。介电体层(14)包含介电材料的颗粒，且具有在其厚度方向上仅由一个该颗粒所构成的部位。而且，在内部电极(12)与介电体层(14)之间，分散存在有包含选自Si、Li、及B中的至少一种元素的区域(24)。   

环形陶瓷介质电容器
    环形陶瓷介质电容器，其包括二组内电极，每组内电极与一个端电极相互连接；每组内电极包括一或多层导电膜，分属于不同内电极的相邻导电膜之间间隔有陶瓷的介质膜层，介质膜层和内电极导电膜交替层叠；介质膜层与介质保护层一起被叠压形成均质的电容器体；介质保护层、介质膜层均为环状体，二组内电极的导电膜均为环形膜面，电容器体为带通孔的柱体；端电极包括外环端电极与内环端电极，其中内环端电极的金属化膜覆盖在通孔的内壁，而外环端电极的金属化膜覆盖在柱体的外壁。本发明提供一种能对信号或传输电线的高频电干扰具有综合和良好的抑制作用、且具有较好的耐压设计性能的环形陶瓷介质电容器及其制备和应用方法。

云母电容器
    电容器的一种，其形状多为方块状，云母电容器采用天然云母作为电容极间的介质，因此它的耐压高性能相当好。但云母电容由于受介质材料的影响容量不能做的太大，一般容量在10000PF-10PF之间，而且造价相对其它电容要高等等，现在以很少使用了。

叠层型陶瓷电容器
    叠层型陶瓷电容器具有：含有钛酸钡的主成分、和含有选自MgO、CaO、BaO、和SrO的至少1种的第1副成分、和含有二氧化硅为主成分的第2副成分、和含有选自V2O5、MoO3和WO3的至少1种的第3副成分、和含有选自Sc、Er、Tm、Yb和Lu的至少1种的第1 稀土族元素(R1)氧化物的第4副成分、和含有CaZrO3或CaO和ZrO2 混合物(CaO+ZrO2)的第5副成分，并如下构成：在构成上述电介质层的结晶粒子中使Zr扩散，在平均粒径的结晶粒子中，Zr的扩散层深度相对于结晶粒子的直径至10～35％的深度，因此作为容量的经时变化指标的容量温度特性满足EIA标准X8R特性(-55～150℃，Δ C/C＝±15％以内)，且在加速试验中电阻变化率小(平均寿命长)、可靠性优良。

积层陶瓷电容器
    积层陶瓷电容器，其具备：层叠有多层电介质层的积层体，分别位于积层体的相对的侧面的第1以及第2端电极，在积层体内沿该积层体的积层方向同时设置的多个内部电极群。各内部电极群具有：与第1端电极连接的第1内部电极，与第2端电极连接的第2内部电极，与第1以及第2端电极都不连接的第3内部电极。第1内部电极、第2内部电极和第3内部电极被配置为使电介质层夹在其之间，从而在所述第1内部电极和所述第2内部电极之间形成多个串联连接的电容分量。在位于积层体的积层方向上最外侧的内部电极群上形成的电容分量的数量，比在与位于最外侧的所述内部电极群相比位于内侧位置的内部电极群上形成的电容分量的数量多。

钽电容
    全称是钽电解电容，也属于电解电容的一种，由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解电容那样使用电解液，另外，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，所以本身几乎没有电感，但同时也限制了它的容量。此外，钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。 钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好，不过容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力相对较弱。它被应用于大容量滤波的地方，像CPU插槽附近就可以看到钽电容的身影，多同陶瓷电容，电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。

感抗
    由于电感线圈在通过交流电时要产生自感电动势，由楞次定律可知，其产生的感应电流总是阻碍原电流的变化，于是把这种阻碍作用称为感抗，用字母Xl表示

电磁振荡
    在电路中，电荷和电流以及与之相联系的电场和磁场周期性地变化，同时相应的电场能和磁场能在储能元件中不断转换的现象。例如，在由纯电容和纯电感组成的电路中，电流的大小和方向周期性地变化，电容器极板上的电荷也周期性地变化，相应的电容内储存的电场能和电感内储存的磁场能不断相互转换。由于开始时储存的电场能或磁场能既无损耗又无电源补充能量，电流和电荷的振幅都不会衰减。这种往复的电磁振荡称为自由振荡，相应的振荡频率称为电路的固有频率。
    如果电路中除电容 、电感外还有电阻  ，即有能量损耗，但无电源，则电流和电荷的振幅逐渐衰减为零，开始时储存的电磁场能通过电阻上散发的焦耳热不断损耗殆尽。这种电磁振荡称为阻尼振荡。如果在由电容、电感和电阻组成的电路中还有交流电源，电源的电动势随时间按正弦或余弦函数变化，则由于电源不断提供能量，补偿在电阻上的能量损耗，稳定后电路中电流、电荷的振幅将保持恒定。这种电磁振荡称为受迫振荡，受迫振荡的频率等于交流电源的频率。
    电磁振荡的上述特征在一些电磁测量仪表（如灵敏电流计，冲击电流计）中有重要应用。

电磁现象
    由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象

多层贴片电感
    1.充电式电池及电池组
    作用: a.作为电池内部上保护元件，以防止电池过热冒烟。
    Ex.镍镉电池(Ni-Cd)镍氢电池(Ni-MH)锂离子电池(Lithiumio)
    b.透过侦测电池本身之温升，防止异常充电电流或显示充电完成。
    Ex.镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池之充电器

电感耦合等离子体质谱
    电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP—MS)是80年代发展起来的分析测试技术，它以独特的接口将电感耦合等离子体(ICP)的高温电离特性与四极质谱仪的灵敏快速扫描特性相结合，近年来已成为一种强大的元素分析技术。该技术具有检出限低、动态线性范围宽、谱线简单、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特征，主要用于痕量分析，如动植物组织、食品、地质样品、水及环境样品中痕量元素的分析。

电感系数
    电感系数是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流，线圈周围就会产生磁场，线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大，磁场就越强，通过线圈的磁通量就越大。实验证明，通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的，它们的比值叫做自感系数，也叫做电感。

多层陶瓷低通滤波器
    一种低通滤波器，其形成在一多层基板中，该低通滤波器包括一第一电容，其形成在该多层基板中的至少一层且电连接到一第一节点，一第一电感，其与该第一电容电连接在该第一节点，及一第二电感，其与该第一电感与该第一电容电连接到该第一节点。在该低通滤波器中，该第一电感与该第二电感之间会产生负互感值。

电感元件
    电感元件是另一种储能元件,电感元件的原始模型为导线绕成圆柱线圈.当线圈中通以电流i,在线圈中就会产生磁通量Φ,并储存能量.表征电感元件(简称电感)产生磁通,存储磁场的能力的参数,也叫电感,用L表示,它在数值上等于单位电流产生的磁链。

积层芯片电感结构
    积层芯片电感结构，包含有：至少二电感，彼此相连接且设置于一绝缘陶瓷材料内，各该电感的轴相互平行，各该电感以多数金属片及多数陶瓷层分段交互堆栈而成，相邻两电感间的线圈卷绕方向彼此相反；通过此，可将电感线圈分段成形，可在不增加电感高度及长度的情形下增加线圈，进而使制造更为容易，并提高制造良率。

磁珠
    概念:
    采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成，专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。
    主要参数:
    标称值:因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆 .一般以100MHz为标准，比如2012B601，就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。
    额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流.
    电感与磁珠的区别:
    有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝（导线直通磁环）的线圈习惯称之为磁珠;
    电感是储能元件,而磁珠是能量转换（消耗）器件;
    电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;
    磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI问题;
    电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.
    磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。 他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。
    作为电源滤波，可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同罢了
    磁珠由氧磁体组成，电感由磁心和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去。
磁珠对高频信号才有较大阻碍作用，一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。
    铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。
    在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象普通电阻模样的，导线已穿过并胶合，也有表面贴装的形式，但很少见到卖的）。当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多，制造商应提供技术指标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。
    有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些。
    铁氧体是磁性材料，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠，还要注意其散热措施。
    铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交流输出），还可广泛应用于其它电路，其体积可以做得很小。特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合发挥磁珠的作用。
铁氧体磁珠还广泛应用于信号电缆的噪声滤除。

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