电致传感是一种利用电场激励引起材料的物理性质发生变化,从而感应出物理量变化的传感方式。
电场作为一种常见和易于控制的物理量,广泛应用于各种场合中。而材料的极化、电阻率、电感值等物理特性都会随着电场的改变而发生变化。因此,利用电场激励材料在物理特性方面的变化,实现对外部物理量感应的过程就成为了电致传感。
目前,电致传感主要可以归纳为以下几类:
(1)电容型电致传感,其利用电容变化来感应一些物理量变化,例如体积变形、红外辐射等。
(2)电阻型电致传感,其利用电阻变化来感应一些物理量变化,例如力、磁场等。
(3)感应型电致传感,其利用材料感应出的电磁感应强度变化来感应一些变化,例如电流、电压等。
不同类型的电致传感应用场合不同,也存在着各自的优缺点,需要根据实际需求进行选择。
电致传感的原理可以简单归纳为:外加电场引起材料物理特性的变化,从而导致传感器输出信号的变化。
具体来说,电致传感的过程可以分成三个部分:激励、材料响应和信号读出。
首先,激励要求在感兴趣的物理量上施加电场激励;接着,被激励的材料响应该电场,产生物理性质的变化;最后,将变化的物理性质通过合适的方式转换成电信号输出。
电致传感技术在各种领域都得到了广泛应用,如:
(1)机电控制:利用电致传感器感应出的物理量变化,实现机器人控制、航空航天、自动化、智能车辆等方面的应用。
(2)环境监测:利用电致传感器感应出的温度、湿度、光强等变化,实现对环境的实时监测和调节。
(3)生物医学:利用电致传感器感应出的脉搏、呼吸、心电等变化,实现对生理和病理状态的监测和诊断。
(4)光电显示:利用电致传感技术,实现了各种新型光电显示器件的发展,例如柔性显示、全息投影等。