传感器的基本知识

1、传感器的基本知识什么是传感器？传感器有什么用？一、传感器定义狭义理解：狭义理解：传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。 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。也叫变换器、换能器或探测器。二、传感器的作用 传感器的作用可包括信息的收集、信息数据的交换及控制信息的采集三大内容。通过传感器对自然界的各种物质信息进行采集。 人们把传感器比作人的五种感觉器官，但在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面是人的感官所不能代替的。 传感器是任何一个自动控制系统必不可少的环节。如今，

2、传感器的应用领域已涉及到科研、各类制造业、农业、汽车、智能建筑、家用电器、安全防范、机器人、人体医学、环境保护、航空航天、遥感技术、军事等各个方面，人们已经离不开各种各样的传感器了。一、传感器的基础知识二、线性位移传感器三、力与运动学传感器四、压力、流量和物位传感器五、温度传感器六、气体和湿度传感器敏感元件敏感元件转换元件转换元件转换电路转换电路辅助电源辅助电源被测量电量三、传感器的组成敏感元件：能直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。常被称为弹性敏感元件。转换元件：能将感受到的非电量直接转换成电量的器件或元件。如应变片将应变转换为电阻量。转换电路：将电参量转换成电量。如

3、电桥电路将电阻的变化转换成电压。 最简单的传感器最简单的传感器由一个敏感元件由一个敏感元件(兼转换兼转换元件元件)组成，它感受被测量时直接输出电量，组成，它感受被测量时直接输出电量，如热电偶。如热电偶。 有些传感器由敏感元件和转换元件组成，有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路，如压电式加速度传感器，其没有转换电路，如压电式加速度传感器，其中质量块中质量块m是敏感元件，压电片（块）是转是敏感元件，压电片（块）是转换元件。有些传感器，转换元件不只一个，换元件。有些传感器，转换元件不只一个，要经过若干次转换。要经过若干次转换。1.1.按输入量分类：按输入量分类：物理量传感器，如温度传感器

4、化学量传感器，如传感器生物量传感器，如血糖仪2.2.按转换原理分类：按转换原理分类：结构型传感器，如电容式传感器物性型传感器，如压电式传感器复合型传感器结构型结构型：以传感器中元件相对位置变化引起场的变化为基础，以传感器中元件相对位置变化引起场的变化为基础，而不是以材料特性变化为基础。而不是以材料特性变化为基础。 物性型物性型：物性型传感器的性能随材料的不同而异。物性型传感器的性能随材料的不同而异。三、传感器的分类3.3.按输出信号分类：按输出信号分类：模拟式（连续信号），如电阻式传感器等模拟式（连续信号），如电阻式传感器等开关式（离散信号），如光电编码器等开关式（离散信号），如光电编码器等4.4.按输入输出特性分类：按输入输出特性分类：线性线性非线性非线性线性：输出与输入成线性关系。线性：输出与输入成线性关系。非线性：输出与输入成非线性关系。非线性：输出与输入成非线性关系。图图1-1-1 1-1-1 按输入输按输入输出特性分类出特性分类5.5.按能量转换方式分类：按能量转换方式分类：有有源源型型无无源源型型传感器种类繁多，功能各异，传感器种类繁多，功能各异， 有多种不同分类。有多种不同分类。如还有根据使用的敏感材料分为：根据使用的敏感材料分为：半导体传感器半导体传感器光纤传感器光纤传感器陶瓷传感器陶瓷传感器高分子材料传感器高分子材料传感器复合