传感器的组成与分类

第一章传感器概述1．1 传感器的组成与分类1．1．1 传感器的定义✧传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

通常由敏感元件和转换元件组成。

敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分，转换元件指传感器中能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。

✧传感器输出信号有很多形式，如电压、电流、频率、脉冲等，输出信号的形式由传感器的原理确定。

1．1．2 传感器的组成✧一般讲传感器由敏感元件和转换元件组成。

但由于传感器输出信号一般都很微弱，需要有信号调节与转换电路将其放大或转换为容易传输、处理、记录和显示的形式。

因此调节信号与转换电路及所需电源都应作为传感器组成的一部分。

如图1-1所示。

传感器组成方块图✧常见的调节信号与转换电路有放大器、电桥、振荡器、电荷放大器等，他们分别与相应的传感器相配合。

1．1．3 传感器的分类✧表1-1 按输入量分类、按工作原理分类、按物理现象分类、按能量关系分类和按输出信号分类。

1．2 传感器在科技发展中的重要性1．2．1 传感器的作用与地位将计算机比喻人的大脑，传感器比喻为人的感觉器官。

功能正常完美的感觉器官，迅速准确地采集与转换获得的外界信息，使大脑发挥应有的作用。

自动化程度越高，对传感器的依赖性就越大。

1．2．2 传感器技术是信息技术的基础与支柱现代信息技术的基础是信息采集、信息传输与信息处理，它们就是传感器技术、通信技术和计算机技术。

传感器在信息采集系统中处于前端，它的性能将影响整个系统的工作状态和质量。

1．2．3 科学技术的发展与传感器有密切关系传感器的重要性还体现在已经广泛应用于各个学科领域。

如工业自动化、农业现代化、军事工程、航天技术、机器人技术、资源探测、海洋开发、环境监测、安全保卫、医疗诊断、家用电器等领域。

1．3 传感器技术的发展动向✧传感器技术共性是利用物理定律和物质的物理、化学和生物特性，将非电量转换成电量。

✧传感器技术的主要发展方向一是开展基础研究，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化与智能化。

绪论一、传感器的定义、组成、分类、发展趋势能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件构成。

如果传感器信号经信号调理后，输出信号为规定的标准信号（0~10mA,4~20mA;0~2V,1~5V;…），通常称为变送器，分类：按照工作原理分，可分为：物理型、化学型与生物型三大类。

物理型传感器又可分为物性型传感器和结构型传感器。

按照输入量信息：按照应用范围：传感器技术: 是关于传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用的综合技术.发展趋势: 一是开展基础研究，探索新理论，发现新现象，开发传感器的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化、多功能化与智能化。

1．发现新现象；2．发明新材料；3．采用微细加工技术；4．智能传感器；5．多功能传感器；6．仿生传感器。

二、信息技术的三大支柱现在信息科学（技术）的三大支柱是信息的采集、传输与处理技术，即传感器技术、通信技术和计算机技术。

课后习题1、什么叫传感器，它由哪几部分组成？它们的作用与相互关系？传感器(transducer/sensor)：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置（国标GB7665—2005）。

通常由敏感元件和转换元件组成。

敏感元件：指传感器中能直接感受或响应被测量并输出与被测量成确定关系的其他量(一般为非电量)部分。

转换元件：指传感器中能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可用输出信号(一般为电信号)部分。

信号调理电路(Transduction circuit) ：由于传感器输出电信号一般较微弱，而且存在非线性和各种误差，为了便于信号处理，需配以适当的信号调理电路，将传感器输出电信号转换成便于传输、处理、显示、记录和控制的有用信号。

第一章传感器的一般特性1.传感器的基本特性动态特性静态特性2.衡量传感器静态特性的性能指标（1）测量范围、量程（2）线性度%100max⨯∆±=⋅SF L y δ 传感器静态特性曲线及其获得的方法传感器的静态特性曲线是在静态标准条件下进行校准的。

传感器的分类
传感器是工业控制自动化中最基础的元件，用来检测及监控物理量的变化并作出反应，是应用最广泛的传感器之一。

传感器的分类主要包括几大类：
（1）光电型传感器：它是由一种特殊的光照度传感器组成，包括光敏元件、放大电路、显示电路，主要用来测量当前环境光照强度，并能根据光照强度模拟输出电信号，常
用于控制灯光亮度、检测烟雾及温湿度等。

（2）温度传感器：温度传感器可以检测到温度的变化，其中包括温度湿度传感器、
温度热电偶、温度探头等，它们的特点是响应时间短、信号分辨率高，可以用于测量温度、降温控制等。

（3）力传感器：力传感器可以测量静力、动力、负重和刚度等，其中包括微力传感器、膜式压力传感器等，可以用于家用电器控制系统、娱乐设备及航空航天应用等。

（4）对比与比较传感器：包括滑触线传感器、近程接近开关以及安全开关等，一般
用来监测两个物体之间的夹紧程度或者检测物体的距离，常应用于触摸屏的控制以及机器
人的运动控制等。

（5）磁传感器：主要用于测量磁场梯度及方向，包括磁力计、磁铁传感器、磁开关等，可以用于检测磁场等液体和气体流量，还可以用于安全监控、汽车电子行业、智能机
器人等。

（6）位移传感器：它用来检测深度、距离、高度及颜色等，其中包括电容式传感器、行程开关、测试芯片以及光距离传感器等，可以用于地震监测、应答手柄等实时监控系统。

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。

传感器一．传感器的定义传感器是一种能感受规定的被测量件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”。

传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。

其包含以下几个方面的含义：1.传感器是测量装置，能完成检测任务2.它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等3.输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量。

4.输入输出有对应关系，且应有一定的精确度。

二．传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成：1.敏感元件（Sensitive element）：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

2.转换元件（Transduction element）：以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数。

3.转换电路（Transduction circuit）：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。

实际上，有些传感器很简单，仅由一个敏感元件（兼作转换元件）组成，它感受被测量时直接输出电量。

如热电偶。

有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路。

有些传感器，转换元件不止一个，要经过若干次转换。

三．传感器的分类一、根据输入物理量可分为：位移传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器及气敏传感器等。

二、根据工作原理可分为：电阻式、电感式、电容式及电势式等。

三、根据输出信号的性质可分为：模拟式传感器和数字式传感器。

即模拟式传感器输出模拟信号，数字式传感器输出数字信号.四、根据能量转换原理可分为：有源传感器和无源传感器。

有源传感器将非电量转换为电能量，如电动势、电荷式传感器等；无源程序传感器不起能量转换作用，只是将被测非电量转换为电参数的量，如电阻式、电感式及电容光焕发式传感器等。

传感器分类表。