傳感器為幾乎所有工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域提供重要信息，例如位置、電流、流速、溫度、距離和角度的數(shù)字和模擬信號(hào)。作為現(xiàn)代傳感器技術(shù)的聯(lián)合創(chuàng)始人和，我們?yōu)檫@些目的提供適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品范圍。您可以從5,000多種接近開(kāi)關(guān)、光電、流量和位置傳感器中進(jìn)行選擇，以實(shí)施您的定制解決方案。

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

國(guó)際電工委員會(huì)(IEC：International electrotechnical Committee)的定義是：“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)"?！皞鞲衅魇前ǔ休d體和電路連接的敏感元件"，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的傳感器"。

傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的器件，是檢測(cè)儀表的主要組成部分。檢測(cè)儀表一般包括傳感器、檢測(cè)點(diǎn)取樣設(shè)備及信號(hào)放大器（進(jìn)行抗干擾處理及信號(hào)傳輸），以及電源及現(xiàn)場(chǎng)顯示部分。電信號(hào)一般包括連續(xù)量、離散量?jī)煞N，實(shí)際上還可分成模擬量、開(kāi)關(guān)量、脈沖量等。模擬信號(hào)傳輸采用統(tǒng)一信號(hào)（4-20mADC等）。

根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，有不同的類(lèi)型區(qū)分：

　?。?按照被測(cè)物理量：溫度、濕度、位移、力、速度、氣體成份等傳感器；

　?。?按照工作原理：電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。

　?。?按照傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)，可分為：輸出為開(kāi)關(guān)量（“１"和"０"或“開(kāi)"和“關(guān)"）的開(kāi)關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。

電阻式傳感器：將被測(cè)量（如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等物理量）轉(zhuǎn)換式成電阻值。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等。

電阻應(yīng)變式傳感器：電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類(lèi)，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。

壓阻式傳感器：是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片（或稱膜片）可直接作為測(cè)量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出?；牧现饕獮楣杵玩N片。

熱電阻傳感器：熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來(lái)測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測(cè)精度要求比較高的場(chǎng)合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測(cè)量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。

（一）根據(jù)被測(cè)信號(hào)的性質(zhì)，分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類(lèi)。

1.物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。

2.化學(xué)傳感器的工作原理基于那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等。被測(cè)信號(hào)量的微小變化將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

有些傳感器既不屬于物理類(lèi)，也不屬于化學(xué)類(lèi)。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)?；瘜W(xué)傳感器存在技術(shù)問(wèn)題較多，如可靠性問(wèn)題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性問(wèn)題等。

（二）按照用途或者使用場(chǎng)合，可分為：

壓敏傳感器、力敏傳感器 、位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器 速度傳感器 、熱敏傳感器 加速度傳感器 、射線輻射傳感器 振動(dòng)傳感器、 濕敏傳感器 磁敏傳感器、氣敏傳感器 、真空度傳感器、生物傳感器等等。

（三）按照輸出信號(hào)類(lèi)型可分為：

模擬傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。

數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。

膺數(shù)字傳感器——將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出。

開(kāi)關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。

（四）按照使用的敏感材料可分：

在外界因素作用下，敏感材料會(huì)作出反應(yīng)。即那些具有特定功能特性的材料，被用來(lái)制作傳感器的敏感元件。

(1)按照其所用材料的類(lèi)別分為：金屬、 聚合物、 陶瓷、 混合物

(2)按材料的物理性質(zhì)分為：導(dǎo)體、 絕緣體、 半導(dǎo)體、 磁性材料

(3)按材料的晶體結(jié)構(gòu)分為：?jiǎn)尉А⒍嗑А?非晶材料

（五）按照制造工藝，可以分為：

集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器

1、集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測(cè)信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。

2、薄膜傳感器則是通過(guò)沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí)，同樣可將部分電路制造在此基板上。

3、厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進(jìn)行熱處理，使厚膜成形。

4、陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產(chǎn)。

（六）按照能量觀點(diǎn)來(lái)分類(lèi)：有源傳感器和無(wú)源傳感器

1.有源傳感器：需要外加電源才能工作。通常配有電壓測(cè)量電路和放大器。輸出信號(hào)能量部分來(lái)自被測(cè)對(duì)象，另一部分由電源提供。

2.無(wú)源傳感器：不需要外部電源即可工作，通過(guò)吸收被測(cè)對(duì)象的能量來(lái)輸出信號(hào)。例如，基于壓阻效應(yīng)、熱電效應(yīng)、光電效應(yīng)構(gòu)成的傳感器都屬于無(wú)源傳感器。不需要使用外來(lái)接電源的傳感器且可以通過(guò)外部獲取到無(wú)限制的能源的感應(yīng)傳感器。

無(wú)源傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)被測(cè)對(duì)象的影響大，靈敏度不高，輸出信號(hào)能量不高，易受干擾；有源傳感器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)被測(cè)對(duì)象的影響小，靈敏度高，輸出信號(hào)能量高，不易受干擾。[4]

三、傳感器的性能

1.靜態(tài)特性：是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫(huà)出的特性曲線來(lái)描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。

2.動(dòng)態(tài)特性：是指?jìng)鞲衅髟谳斎胱兓瘯r(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來(lái)表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。

3.線性度：通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。

擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

4.靈敏度：靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)；否則，它將隨輸入量的變化而變化。

　　靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。

　　當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

5.分辨力：分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。也就是說(shuō)，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。

　　通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。