简述传感器分类
传感器是一种能够检测和测量物理量(如温度、压力、湿度、运动、电流、电压等)的设备,通常由感知元件和转换电路两部分组成。传感器广泛应用于各种领域,如工业、医疗、航空航天、汽车、电子等等。
根据传感器工作原理的不同,可以将传感器分类为以下几种类型:
1. 热传感器:热传感器可以检测和测量物体表面或内部的温度,常见的热传感器包括红外线传感器和热电偶传感器。
2. 光学传感器:光学传感器可以通过检测和测量光线的强度和颜色等信息来检测和测量物体的距离、形状和表面状态等。
3. 压力传感器:压力传感器可以检测和测量物体表面的压力,常见的压力传感器包括压敏电阻传感器和电容压力传感器。
4. 湿度传感器:湿度传感器可以检测和测量物体表面的水分含量,常见的湿度传感器包括电感湿度传感器和超声波湿度传感器。
5. 温度传感器:温度传感器可以检测和测量物体表面的温度,常见的温度传感器包括红外线传感器和热电偶传感器。
6. 运动传感器:运动传感器可以检测和测量物体的运动状态,常见的运动传感器包括陀螺仪传感器和加速度计传感器。
7. 电流传感器:电流传感器可以检测和测量电路中的电流,常见的电流传感器包括电阻式电流传感器和电容式电流传感器。
除了以上几种常见的传感器类型外,还有许多其他类型的传感器,如气体传感器、声波传感器、超声波传感器等。不同类型的传感器适用于不同的应用场景,可以根据实际需要选择合适的传感器。
传感器在工业、医疗、航空航天、汽车、电子等领域的应用越来越广泛,不同类型的传感器也在不断地被研发和推出。随着技术的不断发展,传感器的精度、可靠性和成本等方面也在不断提高,相信传感器在未来的发展中将会发挥越来越重要的作用。
传感器的种类 （一）电阻式 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。 （二）变频功率 变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。 （三）称重 称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。 能够实现力→电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。 （四）电阻应变式
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。 （五）压阻式 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。 （六）热电阻 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 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。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。
传感器的分类_传感器的原理与分类_传感器的定义和分类 传感器的分类方法很多．主要有如下几种： （1）按被测量分类，可分为力学量、光学量、磁学量、几何学量、运动学量、流速与流量、液面、热学量、化学量、生物量传感器等。这种分类有利于选择传感器、应用传感器 （2）按照工作原理分类，可分为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。这种分类有利于研究、设计传感器，有利于对传感器的工作原理进行阐述。 （3）按敏感材料不同分为半导体传感器、陶瓷传感器、石英传感器、光导纤推传感器、金属传感器、有机材料传感器、高分子材料传感器等。这种分类法可分出很多种类。 （4）按照传感器输出量的性质分为摸拟传感器、数字传感器。其中数字传感器便干与计算机联用，且坑干扰性较强，例如脉冲盘式角度数字传感器、光栅传感器等。传感器数字化是今后的发展趋势。 （5）按应用场合不同分为工业用，农用、军用、医用、科研用、环保用和家电用传感器等。若按具体便用场合，还可分为汽车用、船舰用、飞机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。 （6）根据使用目的的不同，又可分为计测用、监视用，位查用、诊断用，控制用和分析用传感器等。 主要特点传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 主要功能常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器——视觉 声敏传感器——听觉 气敏传感器——嗅觉 化学传感器——味觉 压敏、温敏、传感器（图1） 流体传感器——触觉 敏感元件的分类： 物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。 化学类，基于化学反应的原理。 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（还有人曾将敏感元件分46类）。 1)光纤传感器 光纤传感器技术是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高.抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，绝缘性好，结构简单，体积小.耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等. 光纤传感器一般分为两大类，一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器.称为功能型传感器;另一类是光纤仅仅起传输光波的作用，必须在光纤端面或中间加装其他敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。无论哪种传感器，其工作原理都是利用被测量的变化调制传输光光波的某一参数，使其随之变化，然后对已调制的光信号进行检测，从而得到被测量。
传感器的种类 传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测物理量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。 按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。 按工作原理可划分为： 1．电学式传感器 电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。 电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。 电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。 电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。 磁电式传感器是利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。 电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线，在金属内形成涡流的原理制成。主要用于位移及厚度等参数的测量。 2．磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的，主要用于位移、转矩等参数的测量。 3．光电式传感器
光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 4．电势型传感器 电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。 5．电荷传感器 电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及加速度的测量。 6．半导体传感器 半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成，主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 7．谐振式传感器 谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成，主要用来测量压力。 8．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。
传感器得分类＿传感器得原理与分类_传感器得定义与分类 传感器得分类方法很多.主要有如下几种： (１)按被测量分类,可分为力学量、光学量、磁学量、几何学量、运动学量、流速与流量、液面、热学量、化学量、生物量传感器等.这种分类有利于选择传感器、应用传感器 (2)按照工作原理分类，可分为电阻式、电容式、电感式，光电式，光栅式、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光传感器等。这种分类有利于研究、设计传感器，有利于对传感器得工作原理进行阐述。 （3）按敏感材料不同分为半导体传感器、陶瓷传感器、石英传感器、光导纤推传感器、金属传感器、有机材料传感器、高分子材料传感器等。这种分类法可分出很多种类。 （４）按照传感器输出量得性质分为摸拟传感器、数字传感器.其中数字传感器便干与计算机联用，且坑干扰性较强，例如脉冲盘式角度数字传感器、光栅传感器等.传感器数字化就是今后得发展趋势。 （5）按应用场合不同分为工业用，农用、军用、医用、科研用、环保用与家电用传感器等。若按具体便用场合，还可分为汽车用、船舰用、飞机用、宇宙飞船用、防灾用传感器等。 （6)根据使用目得得不同，又可分为计测用、监视用,位查用、诊断用，控制用与分析用传感器等. 主要特点传感器得特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业得改造与更新换代,而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新得经济增长点。微型化就是建立在微电子机械系统（ＭEMS）技术基础上得,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 主要功能常将传感器得功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器—-视觉 声敏传感器——听觉?气敏传感器-—嗅觉?化学传感器——味觉?压敏、温敏、传感器（图１) 流体传感器——触觉?敏感元件得分类:?物理类，基于力、热、光、电、磁与声等物理效应。?化学类,基于化学反应得原理。 生物类,基于酶、抗体、与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、色敏元件与味敏元件等十大类（还有人曾将敏感元件分4６类）。 1)光纤传感器 光纤传感器技术就是随着光导纤维实用化与光通信技术得发展而形成得一门崭新得技术.光纤传感器与传统得各类传感 器相比有许多特点，如灵敏度高、抗电磁干扰能力强,耐腐蚀,绝缘性好,结构简单,体积小、耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等、 光纤传感器一般分为两大类，一类就是利用光纤本身得某种敏感特性或功能制成得传感器、称为功能型传感器;另一类就是光纤仅仅起传输光波得作用,必须在光纤端面或中间加装其她敏感元件才能构成传感器，称为传光型传感器。无论哪种传感器，其工作原理都就是利用被测量得变化调制传输光光波得某一参数,使其随之变化,然后对已调制得光信号进行检测，从而得到被测量。 光纤传感器可以测量多种物理量、目前已经实用得光纤传感器可测量得物理量达７０多种，因此光纤传感器具有广阔得发展前景、 2)红外传感器
传感器是一种用于检测和测量物理量、化学量或生物量的设备或装置。根据其工作原理、测量的物理量以及应用领域的不同，传感器可以分为多个分类。以下是常见的传感器分类： 按工作原理分类： 电阻型传感器：根据电阻值的变化来测量物理量，如温度传感器（如热敏电阻）、压力传感器（如应变片）等。 容性传感器：根据电容值的变化来测量物理量，如触摸屏传感器、湿度传感器等。 感应型传感器：利用感应原理来测量物理量，如电磁感应传感器（如电感、磁场传感器）、霍尔效应传感器等。 光学传感器：利用光的特性来测量物理量，如光敏传感器（如光敏电阻、光电二极管）、光纤传感器等。 声波传感器：利用声波的特性来测量物理量，如超声波传感器、声音传感器等。 按测量的物理量分类： 温度传感器：测量温度变化，如热电偶、热敏电阻等。 压力传感器：测量压力变化，如压电传感器、应变片等。 光学传感器：测量光强、光照度等，如光敏电阻、光电二极管等。 加速度传感器：测量物体加速度变化，如加速度计。 湿度传感器：测量湿度变化，如电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器等。 流量传感器：测量流体流动的速度或体积，如涡轮流量传感器、质量流量传感器等。 按应用领域分类： 医疗传感器：用于医疗诊断、监测和治疗，如心率传感器、血压传感器等。 汽车传感器：用于汽车系统的监测和控制，如车速传感器、气囊传感器等。 环境传感器：用于监测环境参数，如气体浓度传感器、噪声传感器等。 工业传感器：用于工业自动化和过程控制，如压力传感器、液位传感器等。 家居传感器：用于智能家居系统，如温湿度传感器、烟雾传感器等。 以上仅是传感器分类的一些常见例子，实际上，传感器的分类还有很多其他细分和交叉领域。每种传感器都有其特定的工作原理和适用范围，通过合理选择和应用传感器，可以实现对各种物理量的准确测量和监测。
传感器分类 传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测物理量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。 按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。 按工作原理可划分为： 1．电学式传感器 电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。 电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。 电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。 电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。 磁电式传感器是利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。 电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线，在金属内形成涡流的原理制成。主要用于位移及厚度等参数的测量。
2．磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的，主要用于位移、转矩等参数的测量。 3．光电式传感器 光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 4．电势型传感器 电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。 5．电荷传感器 电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及加速度的测量。 6．半导体传感器 半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成，主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 7．谐振式传感器 谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成，主要用来测量压力。 8．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。
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。 1、热敏传感器 热敏传感器是将温度转换成电信号的转换器件，可分为有源和无源两大类。前者的工作原理是热释电效应、热电效应、半导体结效应。后者的工作原理是电阻的热敏特性，约占热敏传感器的55%。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。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。 2、光敏传感器 光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。国内主要厂商有OTRON品牌等。光传感器是产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。 3、气敏传感器 气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器，它对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器是暴露在各种成分的气体中使用的，由于检测现场温度、湿度的变化很大，又存在大量粉尘和油雾等，所以其工作条件较恶劣，而且气体对传感元件的材料会产生化学反应物，附着在元件表面，往往会使其性能变差。所以对气敏传感器有下列要求：能
够检测报警气体的允许浓度和其他标准数值的气体浓度，能长期稳定工作，重复性好，响应速度快，共存物质所产生的影响小等。 4、力敏传感器 力敏传感器是将应力、压力等力学量转换成电信号的转换器件。力敏传感器有电阻式、电容式、电感式、压电式和电流式等多种形式，它们各有优缺点。其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 5、磁敏传感器 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。 6、湿敏传感器 湿敏传感器是能够感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化成有用信号的器件。理想的湿敏传感器的特性要求是，适合于在宽温、湿范围内使用，测量精度要高；使用寿命长，稳定性好；响应速度快，湿滞回差小，重现性好；灵敏度高，线形好，温度系数小；制造工艺简单，易于批量生产，转换电路简单，成本低；抗腐蚀，耐低温和高温特性等。
繁杂，分类方法也很多。现将常采用的分类方法归纳如下： 1、按输入量即测量对象的不同分： 如输入量分别为：温度、压力、位移、速度、湿度、光线、气体等非电量时，则相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、称重传感器等。 这种分类方法明确地说明了传感器的用途，给使用者提供了方便，容易根据测量对象来选择所需要的传感器，缺点是这种分类方法是将原理互不相同的传感器归为一类，很难找出每种传感器在转换机理上有何共性和差异，因此，对掌握传感器的一些基本原理及分析方法是不利的。因为同一种型式的传感器，如压电式传感器，它可以用来测量机械振动中的加速度、速度和振幅等，也可以用来测量冲击和力，但其工作原理是一样的。 这种分类方法把种类最多的物理量分为：基本量和派生量两大类．例如力可视为基本物理量，从力可派生出压力、重量，应力、力矩等派生物理量．当我们需要测量上述物理量时，只要采用力传感器就可以了。所以了解基本物理量和派生物理量的关系，对于系统使用何种传感 器是很有帮助的。 2、按工作(检测)原理分类 检测原理指传感器工作时所依据的物理效应、化学效应和生物效应等机理。有电阻式、电容式、电感式、压电式、电磁式、磁阻式、光电式、压阻式、热电式、核辐射式、半导体式传 感器等。
如根据变电阻原理，相应的有电位器式、应变片式、压阻式等传感器；如根据电磁感应原理，相应的有电感式、差压变送器、电涡流式、电磁式、磁阻式等传感器；如根据半导体有关理论，则相应的有半导体力敏、热敏、光敏、气敏、磁敏等固态传感器。 这种分类方法的优点是便于传感器专业工作者从原理与设计上作归纳性的分析研究，避免了传感器的名目过于繁多，故最常采用。缺点是用户选用传感器时会感到不够方便。 有时也常把用途和原理结合起来命名，如电感式位移传感器，压电式力传感器等，以避免传 感器名目过于繁多． 3、按照传感器的结构参数在信号变换过程中是否发生变化可分为： a、物性型传感器：在实现信号的变换过程中，结构参数基本不变，而是利用某些物质材料 (敏感元件)本身的物理或化学性质的变化而实现信号变换的。 这种传感器一般没有可动结构部分，易小型化，故也被称作固态传感器，它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。如：热电偶、压电石英晶体、热电阻以及各种半导体传感器如力敏、热敏、湿敏、气敏、光敏元件等。 b、结构型传感器：依靠传感器机械结构的几何形状或尺寸(即结构参数)的变化而将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量的变化，实现信号变换，从而检测出被测信 号。 如：电容式、电感式、应变片式、电位差计式等。 4、根据敏感元件与被测对象之间的能量关系(或按是否需外加能源)来分：
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,一种是按被测物理量来分;另一种是按传感器的工作原理来分。 按被测物理量划分的传感器,常见的有:温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。 按工作原理可划分为: 1.电学式传感器 电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器,常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。 电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。 电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量,从而使电容量发生变化的原理制成。主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。 电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。 磁电式传感器是利用电磁感应原理,把被测非电量转换成电量制成。主要用于流量、转速和位移等参数的测量。
电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线,在金属内形成涡流的原理制成。主要用于位移及厚度等参数的测量。 2.磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的,主要用于位移、转矩等参数的测量。 3.光电式传感器 光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的,主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 4.电势型传感器 电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成,主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。 5.电荷传感器 电荷传感器是利用压电效应原理制成的,主要用于力及加速度的测量。 6.半导体传感器 半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成,主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。 7.谐振式传感器 谐振式传感器是利用改变电或机械的固有参数来改变谐振频率的原理制成,主要用来测量压力。 8.电化学式传感器
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。 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。 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。 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。 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。
传感器的十种类型 传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置，广泛应用于各个领域。根据其测量的物理量不同，传感器可以分为十种类型。 第一种是温度传感器。温度传感器可以测量物体的温度，常用于工业生产、医疗设备、气象观测等领域。常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、红外线传感器等。 第二种是压力传感器。压力传感器可以测量物体的压力，常用于汽车、航空、医疗等领域。常见的压力传感器有压电传感器、电容式传感器、压阻式传感器等。 第三种是光学传感器。光学传感器可以测量物体的光学性质，常用于机器人、自动化生产等领域。常见的光学传感器有光电传感器、激光传感器、光纤传感器等。 第四种是声学传感器。声学传感器可以测量物体的声学性质，常用于音频设备、医疗设备等领域。常见的声学传感器有麦克风、扬声器、声纳等。 第五种是加速度传感器。加速度传感器可以测量物体的加速度，常用于汽车、航空、运动设备等领域。常见的加速度传感器有压电传感器、微机电系统传感器等。 第六种是磁力传感器。磁力传感器可以测量物体的磁场强度，常用
于导航、机器人等领域。常见的磁力传感器有霍尔传感器、磁电传感器等。 第七种是湿度传感器。湿度传感器可以测量物体的湿度，常用于气象观测、农业生产等领域。常见的湿度传感器有电容式传感器、电阻式传感器等。 第八种是气体传感器。气体传感器可以测量物体的气体浓度，常用于环境监测、工业生产等领域。常见的气体传感器有电化学传感器、红外线传感器等。 第九种是流量传感器。流量传感器可以测量物体的流量，常用于水利、化工等领域。常见的流量传感器有涡轮流量传感器、电磁流量传感器等。 第十种是位置传感器。位置传感器可以测量物体的位置，常用于机器人、自动化生产等领域。常见的位置传感器有光电传感器、霍尔传感器等。 传感器的种类繁多，应用广泛，为各个领域的发展提供了重要的支持。
最常见的传感器类型 一、接近式传感器 接近式传感器可检测附近区域物体是否存在，并且无需物理接触。存在传感器,是离散输出设备。通常情况下，磁性趋近式传感器通过感应位于执行器中的磁体,来检测执行器是否到达特定位置。 从一家公司购买执行器，而从另一家公司购买磁性趋近式传感器，通常来说并不是一个好主意。虽然传感器制造商可能会说，传感器与X、Y和Z执行器兼容，但实际情况是磁铁和安装位置的变化，可能会导致传感问题。例如，当磁体未处于正确位置时，传感器可能会励磁，或者根本无法励磁。如果执行器制造商提供与执行器匹配的趋近式传感器，那它应该是首选的传感器。 基于晶体管的趋近式传感器没有移动部件，使用寿命长。基于簧片的趋近式传感器采用机械触点，使用寿命要短，但成本要低于晶体管类型。簧片传感器最适合于需要交流电源的应用场合和高温应用场合。 二、位置传感器 位置传感器具有模拟量输出，根据执行器上磁体的位置指示器来显示执行器的位置。从控制角度来讲，位置传感器提供了很大的灵活性。控制工程师可以确定一系列的设定值点，与组件变化相匹配。 由于这些位置传感器基于磁体（如趋近式传感器），因此最好从同一制造商处购买传感器和执行器（如果可能的话）。通过Io-Unk功能，可以获取位置传感器的数据，这也可以简化控制，实现参数化。 三、电感式传感器电感趋近式传感器使用法拉第感应定律，来测量物体的存在或模拟输出位置。选择电感式传感器时，最关键的因素是确定传感器检测的金属类型，从而确定感应
距离。与黑色金属相比，有色金属的传感范围要减少50%以上。传感器制造商的产品手册应提供样品选择所需的信息。 四、压力、真空传感器 确保压力或真空传感器，能够满足以英制（磅/平方英寸）和公制（巴）计量的测量压力范围。指定最适合所分配空间的外形尺寸。在设备安装时，应考虑传感器是否应配置指示灯或显示屏幕，以方便运行人员使用。如果需要快速更改设定值，可考虑采用配置了Io-Link的压力和真空传感器。 五、流量传感器 与压力和真空传感器一样，流量传感器可通过流量范围、尺寸、设定值的可变性来选择。在订购传感器时，可以指定显示选项。可以为设备的某个区域和整个设备应用，选择相对较低流速的流量传感器。 六、光学传感器 最常见的光学传感器是光电散射、反射以及直通光束。激光传感器和光纤传感装置也属于光学传感器类型。 光电传感器大多是存在传感器光电传感器通过反射光或阻断光束，来检测物体。由于成本低、通用性强、可靠性高，这些传感器是制造业中应用最广泛的传感器之一。漫反射光电传感器不需要反射涔。它是性价比很高的传感器，用于检测附近物体的存在。 直通光束光电传感器可以提供最长的传感范围，这种传感器分别在两个点安装发射单元和接收单元。车库门安全传感器就是光束传感器。当光束中断时，表示目标存在。槽型光电传感器，是一种有趣的直通光束变体；它将一个发射器和接收机,安装在同一个紧凑的单元上。槽型光传感器,用于检测小部件的存在和缺失。反射式光电传感器具有传感器和反射器，用于中距离存在感测。从精确度和成本上来说，这是介于漫反射和直通光束之间
传感器的分类 通常，一种传感器可以检测多种参数，一种参数又可以用多种传感器测量，所以传感器的分类方法很多，至今尚无统一规定，归纳起来有一下几种。 1）按工作原理分类 这是传感器最常见的分类方法，这种分类方法将物理、化学、生物等学科的原理、规律和效应作为分类的依据，有利于对传感器工作原理的阐述和对传感器的深入研究与分析， 按照传感器工作原理的不同，传感器可分为电参数式传感器（包括电阻式、电感式和电容式传感器）、压电式传感器、光电式传感器（包括一般光电式、光纤式、激光式和红外式传感器等）、热电式传感器、半导体是传感器、波式和辐射式传感器等。这些类型的传感器大部分是分别基于各自的物理效应原理命名的。 2）按被测量分类 按被测量的性质进行分类，有利于准确表达传感器的用途，对人们系统地使用传感器很有帮助。为更加直观、清晰地表述传感器的用途，将种类繁多的被测量分为被测量和派生被测量，见下表。对于各派生被测量亦可通过对基本被测量的测量来实现。 3）按结构分类 按传感器的结构构成可分为结构型、物性型和复合型传感器。 结构型传感器是依靠传感器结构参数（如形状、尺寸等）的变化，利用某物基本被测量 派生被测量 位移 线位移 长度、厚度、应变、振动、磨损、平面度 角位移 旋转角、偏转角、角振动 速度 线速度 振动、流量 角速度 转速、角振动 加速度 线加速度 振动、冲击、质量 角加速度 角振动、转矩、转动惯量 力 压力 质量、应力、力矩 时间 频率 周期、计数 光 光通量与密度、光谱 温度 热容 湿度 水汽、含水量、露点 浓度 气（液）体成分、粘度
理规律，实现信号的变换，从而检测数被测量，它是目前应用最多，最普遍的传感器。这类传感器的特点是其性能以传感器中原件相对结构（位置）的变化为基础，而与其材料特性关系不大。 物性型传感器则是利用某些功能材料本身所具有的内在特性及效应将被测量直接转换成电量的传感器。例如，热电偶传感器就是利用金属导体材料的温差电动势效应和不同金属导体间的接触电动势效应实现对温度的测量的；而利用压电晶体制成的压力传感器则是利用压电材料本身所具有的的压电效应实现对压力的测量。这类传感器的“敏感元件”就是材料本身，无所谓“结构变化”，因此，通常具有响应速度快的特定，而且易于实现小型化、集成化和智能化。 复合型传感器则是结构型和物性型传感器的组合，同时兼有二者的特性。 4）按能量转换关系分类 按照传感器能量转换情况，传感器可分为能量控制型和能量转换型传感器两大类。 所谓能量控制型传感器是指其变换的能量是由外部电源提供，而外界的变化（即传感器的输入量的变化）只起到控制的作用。如电阻、电感、电容等电参数传感器、霍尔传感器等都属于这一类传感器。 能量转换型传感器，主要由能量变换原件构成，他不需要外电源。如基于压电效应、热电效应、光电效应等的传感器都属于此类传感器。 此外，根据被测量的性质，可以将传感器分成物理型，化学型和生物型传感器三大类；根据传感器的使用材料，也可以将传感器分为半导体传感器、陶瓷传感器、金属传感器、复合材料传感器、高分子材料传感器等；根据应用领域的不同，还可以分为工业用、农业用、民用、医用及军用等不同类型；根据具体的使用目的，又可分为测量用、监视用、检查用、诊断用、控制用和分析用传感器等。