传感器材料(中科大) 共31页PPT资料
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中国科学技术大学自动化系传感器课件—第一章 传感器技术概述
动态特性---线性系统
阶跃响应 传递函数---波特图
1.4传感器的特性与指标
静态特性
线性度
任何实际传感器都是非线性的
描述线性度描述校准曲线与选定拟合直线的偏差程度
滞后（迟滞）
传感器正反行程中输入输出曲线的不重合程度 如：磁滞现象
1.4传感器的特性与指标
重复性
多次测量的一致性程度
传感器性能是整个回路控制性能的关键
精度、可靠性等
传感器是整个控制系统硬件成本的主要部分
1.3传感器分类
根据待测非电量进行分类
温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器、光传
感器等
根据工作原理进行分类
热电式、压电式、磁电式、光电式、半导体式、电参量式等
根据传感器输出信号进行分类
在满量程内任一点输出值相对其理论值的可能偏移 理论值从何而来？
1.4传感器的特性与指标
动态特性
阶跃响应特性
时间常数
上升时间
响应时间
超调量
衰减率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
稳态误差
频率响应特性
幅频特性 相频特性 带宽 衰减速度
信号 。
转换电路：把转换元件输出的电量信号转换为便于处理、显示、记录
或控制的电信号的电路。
红夷大炮
胡里山克虏伯大炮－－炮身总长近14米、
口径280毫米、总重50多吨
变送器 与数显表 远距离传输 几十米到上百米
一次性热电偶
中央控制室/平板 式工控机
《传感器教育资料》PPT课件
传感器概述：
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成使用输出信号的器 件或装置.在有些学科领域，传感器又称为SENSOR、敏感元件、检测器、转换器 等。在电子技术领域，把能感受信号的电子元件称为敏感元件，如热敏元件、磁 敏元件、光敏元件及气敏元件等.
传感器的输出信号通常是电量，它便于传输、转换、处理、显示等。 传感器由敏感元件和转换元件组成.其中，敏感元件是指传感器中能直接感受 或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转 换成适于传输或测量的电信号部分.由于传感器的输出信号一般都很微弱，因此 需要有信号调理与转换电路对其进行放大、运算调制等.信号调理转换电路以及 传感器工作必须有辅助的电源，因此，信号调理转换电路以及所需的电源都应作 为传感器组成的一部分.传感器组成框图如图 2-1 所示：
共同工作 共同成长 共同繁荣 共同分享
1. 光电传感器
(2) 透过型传感器介绍 a.
厂家：SUNX 型号：SH-21E
b.
厂家：KEYENCE 型号：PS-56T
(3) SS-A5 型放大器介绍
a. SS-A5 型放大器实物图
厂家：SUNX 型号：SS-A5
1:灰色正极 2:灰色负极 3:黑色负极 4:黑色正极
共同工作 共同成长 共同繁荣 共同分享
2. 磁性传感器
(3) 磁性传感器原理图
(4) 输入/输出的转移特性
共同工作 共同成长 共同繁荣 共同分享
2. 磁性传感器
(5) 磁性传感器介绍
磁性传感器的型号比较多，大小不 一，其功能都是一样。
(6) 磁性传感器接线
a.三根线的：棕 蓝 黑.
BROWN: + V BLUE : - V BLACK: OUT
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成使用输出信号的器 件或装置.在有些学科领域，传感器又称为SENSOR、敏感元件、检测器、转换器 等。在电子技术领域，把能感受信号的电子元件称为敏感元件，如热敏元件、磁 敏元件、光敏元件及气敏元件等.
传感器的输出信号通常是电量，它便于传输、转换、处理、显示等。 传感器由敏感元件和转换元件组成.其中，敏感元件是指传感器中能直接感受 或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转 换成适于传输或测量的电信号部分.由于传感器的输出信号一般都很微弱，因此 需要有信号调理与转换电路对其进行放大、运算调制等.信号调理转换电路以及 传感器工作必须有辅助的电源，因此，信号调理转换电路以及所需的电源都应作 为传感器组成的一部分.传感器组成框图如图 2-1 所示：
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1. 光电传感器
(2) 透过型传感器介绍 a.
厂家：SUNX 型号：SH-21E
b.
厂家：KEYENCE 型号：PS-56T
(3) SS-A5 型放大器介绍
a. SS-A5 型放大器实物图
厂家：SUNX 型号：SS-A5
1:灰色正极 2:灰色负极 3:黑色负极 4:黑色正极
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2. 磁性传感器
(3) 磁性传感器原理图
(4) 输入/输出的转移特性
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2. 磁性传感器
(5) 磁性传感器介绍
磁性传感器的型号比较多，大小不 一，其功能都是一样。
(6) 磁性传感器接线
a.三根线的：棕 蓝 黑.
BROWN: + V BLUE : - V BLACK: OUT
传感器整套课件完整版ppt教学教程最全电子讲义教案
•科学出版社
（2）线绕电位器式角位移传感器。线绕电位器的 电阻体由电阻丝缠绕在绝缘物上构成，电阻丝的种类 很多，电阻丝的材料是根据电位器的结构、容纳电阻 丝的空间、电阻值和温度系数来选择的。电阻丝越细， 在给定空间内越获得较大的电阻值和分辨率。但电阻 丝太细，在使用过程中容易断开，影响传感器的寿命。
图9 传感器电阻体的结构设计图
•科学出版社
（2）转轴及电刷组件的结构。电刷转轴组件主 要由转轴、轴承、垫片、挡环、绝缘轴套、集流环、 电刷臂等零件组成，如图10所示。
图10 转轴组件装配图
•科学出版社
（3）外壳的结构。传感器外壳由底座、端盖和紧固圈 三部分组成，材料采用高强度铝合金，结构如图13、图14 和图15所示，图中尺寸与传感器型号有关，图中的尺寸以 16型为例。
任务1 电位器式位移传感器
1.1 基础知识 1.1.1 电位器式角位移传感器结构原理
电位器式位移传感器通过电位器元件将机械位移转换 成与之成线性或任意函数关系 的电阻或电压输出。普通 直线电位器和圆形电位器 都可分别用作直线位移和 角位移传感器。图1所示 为电位器式位移传感器 结构原理图。
图1 位移传感器工作原理
图5 使用功耗与温度关系图
•科学出版社
（7）迟滞。传感器在正反行程中的输出输入曲线 不重合性称为迟滞。迟滞可用偏差量与满量程输出之 比的百分数表示，如下式：
式中：△Hmax正反行程间输出的最大差值；YFS为传感 器的满量程输出。 迟滞特性如图6所示。
（8）重复性。重复 性是指传感器在输入按同 一方向做全量程连续多次 变动时所得的特性曲线不 一致的程度。
图6 迟滞特性图
•科学出版社
实际输出校正曲线的重复特性，正行程最大重复性 偏差为△Rmax1，反行程最大重复性偏差为△Rmax2。 重复性误差取这两个最大偏差之中较大者△Rmax除以 满量程输出y的百分数表示：
（2）线绕电位器式角位移传感器。线绕电位器的 电阻体由电阻丝缠绕在绝缘物上构成，电阻丝的种类 很多，电阻丝的材料是根据电位器的结构、容纳电阻 丝的空间、电阻值和温度系数来选择的。电阻丝越细， 在给定空间内越获得较大的电阻值和分辨率。但电阻 丝太细，在使用过程中容易断开，影响传感器的寿命。
图9 传感器电阻体的结构设计图
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（2）转轴及电刷组件的结构。电刷转轴组件主 要由转轴、轴承、垫片、挡环、绝缘轴套、集流环、 电刷臂等零件组成，如图10所示。
图10 转轴组件装配图
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（3）外壳的结构。传感器外壳由底座、端盖和紧固圈 三部分组成，材料采用高强度铝合金，结构如图13、图14 和图15所示，图中尺寸与传感器型号有关，图中的尺寸以 16型为例。
任务1 电位器式位移传感器
1.1 基础知识 1.1.1 电位器式角位移传感器结构原理
电位器式位移传感器通过电位器元件将机械位移转换 成与之成线性或任意函数关系 的电阻或电压输出。普通 直线电位器和圆形电位器 都可分别用作直线位移和 角位移传感器。图1所示 为电位器式位移传感器 结构原理图。
图1 位移传感器工作原理
图5 使用功耗与温度关系图
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（7）迟滞。传感器在正反行程中的输出输入曲线 不重合性称为迟滞。迟滞可用偏差量与满量程输出之 比的百分数表示，如下式：
式中：△Hmax正反行程间输出的最大差值；YFS为传感 器的满量程输出。 迟滞特性如图6所示。
（8）重复性。重复 性是指传感器在输入按同 一方向做全量程连续多次 变动时所得的特性曲线不 一致的程度。
图6 迟滞特性图
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实际输出校正曲线的重复特性，正行程最大重复性 偏差为△Rmax1，反行程最大重复性偏差为△Rmax2。 重复性误差取这两个最大偏差之中较大者△Rmax除以 满量程输出y的百分数表示：
传感器的敏感材料与敏感元件介绍PPT(71张)
3.2 陶瓷敏感材料
某些精密陶瓷对声、光、电、热、磁、力场及气体分布场 显示了优良的敏感特性和耦合特性，容易制得各种单功能 与多功能的传感器 由于与半导体陶瓷的导电性有关的现象多半跟晶界的存在 及性质有关，故与晶界有关的各种现象往往成为陶瓷的特 殊功能。 目前已得到实用的陶瓷传感材料可分为：①利用晶体本身 性质的NTC热敏电阻、高温热敏电阻和氧气传感器；②利 用晶界性质的PTC热敏电阻、半导体电容器；③利用表面 性质的半导体电容器、BaTiO3系压敏电阻、各种气体传 感器、湿度传感器。
1 1 1 1 Zob ZB Z ZX S
ZB (
ZS (
（3-2）
1 1 j C B ) RB
1 1 j C S ) RB
在绝缘性金属氧化物中，RB 的电阻是相当大的，在室温 Z 1 /j C 下， B B。通过多次实验 判定，相对于表面吸附水而言， ZS＝RS，ZX由CB和RS决定。 所以，式（3-2）可改为：
负温度系数热敏电阻之温度—电阻特性可表示为：
1 1 R R 0 expB 0 T T
（3-1）
式中：R、R0为、T、T0时的电阻值；B为热敏电阻常数。 由上式可得电阻温度系数为：
1 d R R 2 Rd T T
。
当热敏电阻是由氧化物组成时，其热敏电阻常数 B E 2k，其中 E 为杂质在半导体中的电场能，k为波尔兹 曼常数。据此，掺以不同种类的杂质或改变氧化物的组成 比，即可得到不同的B值。
3.1.3 其他半导体敏感材料及元件
压力敏感半导体材料是将压力转换为电信号的半导体材料。 按其换能效应原理，可分为以下两种。
1.压阻半导体材料： 这类材料受外力作用时，产生晶格形变。 晶格的距离改变，导致禁带宽度及载流子在电场下的运动状 态发生变化，促使电阻率改变。 2.压电半导体材料： 这类材料的作用机理都基于压电效应。 当外力作用到不具有对称中心的晶体上时，引起晶体中荷电 质点位移，偏离平衡位置，使材料的正负电重心不重合而极 化，晶体表面荷电。
传感器全书电子课件完整版ppt整本书电子教案最全ppt教学教程
机械能
化
电
学
磁
能
能
热能
光能
图1-2 传感器的能量转换关系
❖ 传感器技术就是掌握和完善这些转 换的方法和手段。 是涉及：
❖ 传感器能量转换原理、 ❖ 传感器材料选取与制造、 ❖ 传感器器件设计、 ❖ 传感器开发和应用等多项综合技术。
传感器的分类 ❖ 传感器有许多分类方法，但常用的
分类方法有两种： ❖ 一种是按被测输入量来分； ❖ 另一种是按传感器的工作原理来分。
❖ 最常用的是通过几种特殊的输入时 间函数，例如阶跃函数和正弦函数来研 究其响应特性，称为阶跃响应法和频率 响应法。
1. 阶跃响应特性 给传感器输入一个单位阶跃函数信号：
u(t)
0 1
t0 t0
其输出特性称为阶跃响应特性，如图1-9 所示。由图可衡量阶跃响应的几项指标。
图1-7 传感器阶跃响应特性
压力、重量、应力、力矩等派生被测量。 ❖ 当需要测量这些被测量时，只要采用力传
感器就可以了。
❖
表1-1 基本被测量和派生被测量
基本被测量
位移
线位移
角位移
速度
线速度
角速度
加速度 线加速度
派生被测量
长度、厚度、应变、振动、磨损、不平度 旋转角、偏转角、角振动 速度、振动、流量、动量 转速、角振动 振动、冲击、质量
❖
sn=y/x
图1-4 传感器的灵敏度
❖ 非线性传感器的灵敏度是一个随工作点而 变的变量，如图1-6（b）所示，其
❖
sn=dy/dx=df(x)/dx
❖ 3. 重复性
❖ 重复性是传感器在输入量按同一方向作全
量程多次测试时，所得特性曲线不一致性的 程度，如图1-7所示。
材料化学 chapter9-传感器材料
② 稀土高分子配合物 这是一类性能出众的荧光材料，在荧光照明灯、彩色 显示器件、荧光探针等方面已经得到广泛的应用。如以含 冠醚基的聚甲基丙烯酸甲酯为配体，以二价铕及三价铈为 单体的高分子发光材料，以及聚丙烯酸-铕-二苯甲酰甲烷 （DMB）配合物和铕-乙酰丙酮-丙烯酸配合物，都是良好 的光致发光材料。
8.2.2.2 有机电致发光材料 ——有机小分子发光材料
分类： 含金属离子的配合物电致发光材料； 不含金属离子的有机小分子发光材料。 特点： ①固态下有较强荧光，无明显的浓度淬灭现象； ②载流子传输性能好； ③稳定性好，包括良好的热稳定性和化学稳定性； ④能够真空蒸镀。 缺点：电致发光的过程容易结晶，器件的稳定性较差， 制作成本较高等。 最广泛应用的为Alq3的电致发光材料。如书中图8-14.
荧光是指发光的滞后时间在10-8左右的光，其能量转换 效率，即荧光效率一般小于1。常按照材料分为无机荧 光材料和有机荧光材料。
8.2.1.1无机荧光材料
无机荧光材料通常是指以位于周期表中IIA族的镁、钙、 钡或IIB族的锌、镉等的硫化物、氧化物、钨酸盐、硅酸 盐等作为基质，稀土离子和重金属离子作为激活剂的反应 混合物。 实验表明稀土元素掺杂的无机荧光材料中，不但可以在 很大程度上提高无机荧光材料的质量，而且通过不同基质 与稀土元素配合，辅以活化剂、敏化剂还可以使这些无机 荧光材料具有不同的光学效果。
8.2.2.2 有机电致发光材料 ——聚合物发光材料
聚合物发光材料的优势： 价廉、器件制作工艺简单、启动电压较低、亮度、小较 高。可调制色彩并具有较好的稳定性。此外，聚合物还具 有挠曲性、以加工、不易结晶的特点，同时链状共轭聚合 物的一维结构使其能带隙数值与可见光能量相当。可溶性 聚合物又具有优良的力学性能和良好的成膜性，因而较易 实现大面积显示。 当前聚合物材料在LEDs的运用中的三种主要形式：一 种是共轭聚合物作发光层；一种是聚合物做载流子运输层， 以小分子中EL材料做发光层；第三种为染料掺杂型聚合物 作发光层。
传感器课件 绪论共30页文档
传感器课件 绪论
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
Hale Waihona Puke
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
Hale Waihona Puke
传感器PPT(1)
压电传感元件是力敏感元件，它可以测量最 终能变换为力的那些非电物理量，例如动态力、 动态压力、振动加速度等，但不能用于静态参数 的测量。
压电式传感器具有体积小、质量轻、频响高、 信噪比大等特点。由于它没有运动部件，因此结 构坚固、可靠性、稳定性高。
一、压电效应
天然结构的石英晶体呈六角形晶柱，用 金刚石刀具切割出一片正方形薄片。当晶体 薄片受到压力时，晶格产生变形，表面产生 正电荷，电荷Q与所施加的力F成正比 ，这种 现象称为压电效应 。还有一些人造的材料也 具有压电效应。
1.5 光纤传感器的原理
光纤传感器由光发送器、敏感元件（光纤或非 光纤的）、光接收器、信号处理系统以及光纤构 成，是一种把被测量的状态转变为可测的光信号 的装置。
由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。 这时，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经 接收光纤耦合到光接收器，从而使光信号变为电信 号，最后经信号处理得到所期待的被测量。
CF
i
U
U SC
jCF
1
1 RF
q
RF
i Ca
U∑ －A0
Ra
USC
U
j A0
1CF
A0
1 1
RF
电荷放大器原理电路图
二、压电式传感器的应用
（一）压电式加速度传感器 （二）压电式压力传感器 （三）压电式流量计 （四）集成压电式传感器 （五）压电式传感器在自来水管道测漏中的应用
2、传感器的组成：
传感器由敏感元器件（感知元件）、转换器件 和测量电路三部分组成，有时还加上辅助电源。
3、传感器的分类
传感器的分类主要依靠敏感原件的种类来区分。
敏感原件品种繁多就其感知外界信息的原理来 讲，可分为①物理类，基于力、热、光、电、磁 和声等物理效应。②化学类，基于化学反应的原 理。③生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识 别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、 光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿 敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件 和味敏元件等十大类
压电式传感器具有体积小、质量轻、频响高、 信噪比大等特点。由于它没有运动部件，因此结 构坚固、可靠性、稳定性高。
一、压电效应
天然结构的石英晶体呈六角形晶柱，用 金刚石刀具切割出一片正方形薄片。当晶体 薄片受到压力时，晶格产生变形，表面产生 正电荷，电荷Q与所施加的力F成正比 ，这种 现象称为压电效应 。还有一些人造的材料也 具有压电效应。
1.5 光纤传感器的原理
光纤传感器由光发送器、敏感元件（光纤或非 光纤的）、光接收器、信号处理系统以及光纤构 成，是一种把被测量的状态转变为可测的光信号 的装置。
由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。 这时，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经 接收光纤耦合到光接收器，从而使光信号变为电信 号，最后经信号处理得到所期待的被测量。
CF
i
U
U SC
jCF
1
1 RF
q
RF
i Ca
U∑ －A0
Ra
USC
U
j A0
1CF
A0
1 1
RF
电荷放大器原理电路图
二、压电式传感器的应用
（一）压电式加速度传感器 （二）压电式压力传感器 （三）压电式流量计 （四）集成压电式传感器 （五）压电式传感器在自来水管道测漏中的应用
2、传感器的组成：
传感器由敏感元器件（感知元件）、转换器件 和测量电路三部分组成，有时还加上辅助电源。
3、传感器的分类
传感器的分类主要依靠敏感原件的种类来区分。
敏感原件品种繁多就其感知外界信息的原理来 讲，可分为①物理类，基于力、热、光、电、磁 和声等物理效应。②化学类，基于化学反应的原 理。③生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识 别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、 光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿 敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件 和味敏元件等十大类
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2.3.2 发光材料
发光材料品种很多，按激发方式发光材 料可以分为：
①光致发光材料。 ②电致发光材料。 ③阴极射线致发光材料。 ④热致发光材料。 ⑤等离子发光材料。 ⑥有机发光材料 。
2.3.3 激光材料
激光材料包括激光工质材料、激 光调Q材料、激光调频材料和激光 偏转材料。
第2章 传感器材料
材料、信息和能源这三大资源是现代文 明的三大支柱。
传感器材料包括结构材料和敏感材料。 敏感材料是对电、光、声、力、热、磁、
气体分布等场的微小变化而表现出性能 明显改变的功能材料（通常称之为第二 代材料）。 传感器敏感材料大致可分为金属系、无 机系、有机系及复合系四种功能材料， 敏感材料首先应具有良好的敏感特性,其 次还应具有良好的重复性和互换性。
超声波在透明媒质中传播时，媒质折射率发生 空间周期性变化，使通过媒质的光线发生改变 的现象，称为声光效应。
图2-1 法拉第效应示意图
图2-2 克尔效应示意图
2.3.5 光电材料
光电材料是能把光能转变为电能的一类 能量转换功能材料，如光电子发射材料 （电视摄像管、光电倍增管）、光电导 材料（如光敏电阻、光敏二极管和光敏 三极管）和光电动势材料（太阳能电 池）。
2.1.2 绝缘材料
介电材料又叫电介质，是以电极化为特 征的材料。
具有压电效应的材料叫做压电材料，通 过压电材料可以将机械能和电能相互转 换。
铁电材料是一种特殊的介电材料，即具 有电畴和电滞回线，通常称为铁电体。
2.1.3 半导体材料
硅(Si)是当前微电子技术的基础材料，预计其 统治地位至少到21世纪中叶都不会改变。
一维量子线、零维量子点材料是一种人工构造 (通过能带工程实施)的新型半导体材料，是新 一代量子器件的基础。
半导瓷的半导化机理，在于陶瓷材料成分中化 学计量比的偏离或杂质缺陷对晶粒的影响，以 及施主和受主在晶界形成的界面势垒。
热敏电阻可分为正温度系数(PTC)和负温度系 数(NTC)两大类。。
国内中温应变片多采用康铜； 350℃范围多用卡码应变电阻合金； 550℃用Fe-Cr-Al高温应变电阻合金； 750℃以上用Fe-Cr-Al和铂钨高温应变电
阻合金。
2.5 生物体功能材料
自然界存在许多具有优良力学性质的生 物自然复合材料，如木、竹、软体动物 的壳及动物的骨、肌腱、韧带、软骨等。
2.2.3 磁电材料
材料在外加磁场作用下产生自发极 化或者在外加电场作用下感生磁化 强度的效应称为磁电效应，具有磁 电效应的材料称为磁电材料。
从磁电效应定义可知：磁电材料能 够直接将磁场转换成电场，也可以 把电场直接转换为磁场。
2.3 光学功能材料
所谓光功能材料就是指在外场如力、声、 热、电、磁、光等场的作用下，其光学 性质会发生改变的材料。主要包括磁光、 声光、电光、压光及激光材料。
具有自发极化的晶体，由于在晶体发生温 度变化时，产生热释电效应，因而称为热 释电晶体。
2.4.2 磁热材料
磁热作用（Magnetocaloric Effect，MCE） 于1881年被发现，它是磁性材料在交变 的磁场下温度变化的一种物理现象。
2.4.3 高温材料
耐火材料是指耐火度大于1580℃的无机 非金属材料。它是所有高温装置所必需 的重要基础材料。
2.3.4 光调制用材料
按照控制光束的不同作用机理，光调制用材料 又可分为电光材料、磁光材料和声光材料三种。
电光效应是在外加电场作用下，物体的光学性 质所发生的各种变化的统称。
在磁场的作用下，物质的电磁特性(如磁导率、 磁化强度、磁畴结构等)会发生变化，使光波在 其内部的传输特性(如偏振状态、光强、相位、 传输方向等)也随 有机磁性化合物主要可以分为复合型和 结构型两大类：
复合型有机磁性化合物主要是以有机化 合物(主要是指高分子树脂)为基体，加入 各种磁粉经混合成形而制得的具有磁性 的复合体系。
结构型的有机磁性化合物，目前大多数 只在低温下才具有铁磁性，现在尚处于 研究阶段，理论基础也还没有完善。
2.4 热功能材料
热功能材料有热电材料，磁热材料 和高温材料等。
2.4.1 热电材料
所谓热电材料就是一种将热能和电能进行 转换的功能材料，如温差电动势材料（如 热电偶）、热电导材料（如热敏电阻）和 热释电材料（如红外与热成像探测器）。
热电效应是Seebeck效应、Peltier效应以及 Thompson效应的总称，这三个效应不是 独立的，三者可以通过Kelvin关系式联系 在一起。
2.3.1 透光和导光材料
透光材料包括透可见光（波长0.39～ 0.76μm）、红外光（波长1～1000μm） 和紫外光（波长0.01～0.4μm）的材料。
光纤材料，又称为光波导纤维材料。按 传输模式不同，可分为单模光纤和多模 光纤。按光纤材料的组分可分为石英光 纤、多组分氧化物玻璃光纤、非氧化物 玻璃光纤、晶体光纤和高聚物光纤。
2.1 电学功能材料
材料按照其导电性可分为： 导体 绝缘体 介于二者之间的半导体。
2.1.1 导电材料
导电材料按导电机理可分为电子导电材 料和离子导电材料两大类
金属材料，引线键合工艺中所用导电丝 主要有金丝、铜丝和铝丝。
通用高分子材料与各种导电性物质,如 金属粉、炭黑等通过填充复合、表面复 合等方式可以制成:导电塑料、导电橡 胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶 粘剂及透明导电薄膜等。
氧化锌晶体具有纤锌矿结构。室温下满足化学 计量比的纯净氧化锌应是绝缘体，但由于本征 缺陷的存在，使之具有n型电导，而搀杂使电 导率产生巨大变化 。
2.2 磁学功能材料
主要有磁性材料、有机磁体和磁电 材料。
2.2.1 磁性材料
磁性材料是指常温下表现为强磁性的亚 铁磁性和铁磁性材料。按其不同特点又 可分为软磁（如矽钢片）、硬磁（磁 铁）、铁氧体（高频磁芯）等材料。