传感器分类
一、简述题和计算题和设计题
1． 什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。
答：在外力作用下，导体或半导体材料产生机械变形，从而引起材料电阻值发生相应变化的现象，称为应变效应。其表达式为ε?=K R
dR ，式中K 为材料的应变灵敏系数，当应变材料为金属或合金时，在弹性极限内K 为常数。金属电阻应变片的电阻相对变化量R
dR 与金属材料的轴向应变ε成正比，因此，利用电阻应变片，可以将被测物体的应变ε转换成与之成正比关系的电阻相对变化量，这就是金属电阻应变片的工作原理。
2． 试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿办法。
答：由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加误差，称为应变片温度误差。
产生应变片温度误差的主要原因有：⑴由于电阻丝温度系数的存在，当温度改变
时，应变片的标称电阻值发生变化。⑵当试件与与电阻丝材料的线膨胀系数不同时，由于温度的变化而引起的附加变形，使应变片产生附加电阻。
电阻应变片的温度补偿方法有线路补偿法和应变片自补偿法两大类。电桥补偿法
是最常用且效果较好的线路补偿法，应变片自补偿法是采用温度自补偿应变片或双金属线栅应变片来代替一般应变片，使之兼顾温度补偿作用。
3． 什么是直流电桥？若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？各自的输出电压如何
计算？
答：如题图3-3所示电路为电桥电路。若电桥电路的工作电源E 为直流电源，则该电桥称为直流电桥。
按应变所在电桥不同的工作桥臂，电桥可分为：
⑴单臂电桥，R 1为电阻应变片，R 2、R 3、R 4为电桥
固定电阻。其输出压为1
104R R E U ??= ⑵差动半桥电路，R 1、R 2为两个所受应变方向相反
的应变片，R 3、R 4为电桥固定电阻。其输出电压为：
1
102R R E U ??=
题图3-3 直流电桥
⑶差动全桥电路，R 1、R 2、R 3、R 4均为电阻应变片，且相邻两桥臂应变片所受应变方向相反。其输出电压为：1
10R R E U ??= 4．拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路，试问：
（1）四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？
（2）画出相应的电桥电路图。
答：①如题图3-4﹙ａ﹚所示等截面悬梁臂，在外力F 作用下，悬梁臂产生变形，梁的上表面受到拉应变，而梁的下表面受压应变。当选用四个完全相同
的电阻应变片组成差动全桥电路，则应变片如题图3-4﹙ｂ﹚
所示粘贴。
题图3-4（a ）等截面悬臂梁 （b ）应变片粘贴方式 （c ）测量电路
②电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图3-4﹙ｃ﹚所示，1R 、4
R 所受应变方向相同，2R 、3R 、所受应变方向相同，但与1R 、4R 所受应变方向相反。
计算题：5. 图示为一直流应变电桥。图中E=4V ，1R =2R =3R =4R =Ω120，试求：
（1） 1R 为金属应变片，其余为外接电阻。当1R 的增量为Ω=?2.11R 时，电桥输出电压 ?0=U
（2） 1R ，2R 都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压?0=U
（3） 题（2）中，如果2R 与1R 感受应变的极性相反，且
Ω=?=?2.121R R ，电桥输出电压?0=U
答：①如题3-5图所示
题图3-5 直流电桥
01.01202.1444110=Ω
Ω?=??=R R E U ②由于R 1，R 2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则R R R ==21 R R R ?=?=?21
()()()02401202124344342211220=??? ??-=???? ?
?+-?+?+=???? ??+-?++?+?+=E E R R R R R R R E
R R R R R R R R R U ③根据题意，设
11R R R ?+= 22R R R ?-=
则 ()()02.01202.124224
3421224342211
220=?-=??-=+--?-=???? ??+-?-+?+?-=R R E R R R R R R R E R R R R R R R R R U
计算题：6. 图示为等强度梁测力系统，R 1为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2.05,未受应变时，R 1=120Ω。当试件受力F 时，应变片承受平均应变ε=800
μm/m ，求：
（1） 应变片电阻变化量ΔR 1和电阻相对变化量ΔR 1/ R 1。
（2） 将电阻应变片R 1置于单臂测量电桥，电桥电源
电压为直流3V ，求电桥输出电压及电桥非线性误差。
（3） 若要减小非线性误差，应采取何种措施？并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。 解：①根据应变效应，有 ε?=?K R R 1
1 已知 05.2=K ，m m με800
=，Ω=1201R
代入公式则 题图6 等强度梁测力系统示意图
??-==?Ω=???=?E ?=?17.0120
20.020.01201080005.21161
1R R R K R
②若将电阻应变片置于单臂测量桥路中
则 mV R R U 25.10017.04
34110=?=??E = 非线性误差 085.02121
111
=?+?=R R R R l γ% ③若要减小非线性误差，可采用半桥差动电路，且选择
Ω====1204321R R R R Ω=?=?20.021R R
1R 和2R 所受应变大小相等，应变方向相反。
此时
50.22110==??E =L mV R R U γ
计算题：7.在题6条件下，如果试件材质为合金钢，线膨胀系数/10116-?=g β℃，电阻应变片敏感栅材质为康铜，其电阻温度系数/10156-?=α℃，线膨涨系数/109.146-?=s β℃。当传感器的环境温度从10℃变化到50℃时，引起附加电阻相对变化量()t R R ?为多少？折合成附加应变t ε为多少？
解：在题3-6的条件下，合金钢线膨胀系数为g=11×10-6
/℃。则0 =g ()()[]10501011116
0-??+=?+- t g β应变片敏感栅材质为康铜。电阻温度系数为6109.14-?=s β/℃。则()()[]1050109.1411600-??+=?+=- t s s β，当两者粘贴在一起时，电阻丝产生附加电阻变化βR ?为：
()()()[]
1050109.14101112005.26610-??-???=??-=?--t
R K R s g βββ= -Ω03838.0 当测量的环境温度从10℃变化到50℃时，金属电阻丝自身温度系数61015-?=α/℃。则： ()Ω=-???=???=?-07200.01050101512061t R R αα
总附加电阻相对变化量为：
02802.0120
03838.007200.000=-=?+?=?R R R R R t βα% 折合附加应变为：
m m m m K R R t
t με7.1360001367.005
.20002802.00===?= 8.自感式电传感器的工作原理？
自感式电传感器是利用线圈自感量的变化来实现测量的。它由线圈，铁芯和衔铁三部分组成。铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片或坡莫合金制成，在铁芯和衔铁之间有气隙，其厚度为&，传感器的运动部分与衔铁相连。当被测量变化时，使衔铁产生位移，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感量变化，因此只要能测出这种电感量的变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向。
先提重要：使用差动变压器式传感器非线性误差大大减小，灵敏度提高一倍！
9.说明差动变隙电压传感器的主要组成，工作原理和基本特性。
答：差动变隙电压传感器结构如下图所示。主要由铁芯，衔铁，
线圈三部分组成。传感器由两个完全相同的电压线圈合用一个
衔铁和相应磁路。工作时，衔铁与被测件相连，当被测体上下
移动时，带动衔铁也以相同的位移上下移动，使两个磁回路中
磁阻发生大小相等方向相反的变化。导致一个线圈的电感量增
加，另一个线圈的电感量减小，形成差动形式。其输出特性为： ???
?????+???? ???+???? ???+?=?+?=? 4020
002112δδδδδδL L L L 若忽略上式中的高次项，可得 题图4-1差动变隙电压传感器
02δδ?=?L L 为了使输出特性能得到有效改善，构成差动的两个变隙式电感传感器在结构尺寸、材料、电气参数等方面均应完全一致。
10.变隙试电感传感器的输出特性与哪些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提高其灵敏度？
答：变隙试电压传感器的输出特性为：
???
?????+???? ???-???? ???+?-?=? 30200001δδδδδδδδL L 其输出特性与初始电压量0L ，气隙厚度0δ，气隙变化量δ?有关。当选定铁芯，衔铁材料及尺寸，确定线圈的匝数及电气特性，则()δ?=?f L 。
从传感器的输出特性可以看出，L ?与δ?成非线性关系，为改善其非线性，通常采用差动变隙式电感传感器，如题图4—1所示，输出特性表达式为；
????????+???? ???+???? ???+?=? 4020
0012δδδδδδL L 将上式与单线圈变隙式传感器相比，若忽略非线性项，其灵敏度提高一倍，若保留一项非线性项，则单线圈式200???? ???=?δδL L ，而差动式3002???
? ???=?δδL L 由于0δδ?<<1，因此，差动式的线性度得到明显改善。
11.差动变压器式传感器有几种结构形式？各有什么特点？
答：差动变压器式传感器有变隙式差动变压器式和螺线管式差动变压器式传感器二种结构形式。变隙式差动变压器传感器的输出特性为δδ???-
=0120i U W W U ，输出电压与12W W 比值成正比，然而12W W 比值与变压器的体积与零点残余电压有关。应综合考虑；0U 与0δ成反比关系，因此要求0δ越小越好，但较小的0δ使测量范围受到约束，通常在mm 5.0左右。
螺线管式差动变压器式传感器的输出特性是激励电压U 和激磁频率f 的函数，理论上，灵敏度K 与U 、f 成正比关系，而实际上由于传感器结构的不对称、铁损、磁漏等因素影
响，K 与f 不成正比关系，一般在400Hz ～10KHz 范围内K 有较大的稳定值，K 与U 不论在理论上和实际上都保持较好的线性关系。一般差动变压器的功率控制在1瓦左右，因此U 取值在3～8伏范围之内。为保证传感器有较好的线性度，其测量范围为线圈骨架长度的101到4
1。因此可以测量大位移范围。 12.差动变压器式传感器的零点残余电压产生的原因是什么？怎样减小和消除它的影响？ 答：差动电压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压。对零点残余电压进行频谱分析，发现其频谱主要由基波和三次谐波组成，基波产生的主要原因是传感器两个次级绕组的电气参数与几何尺寸不对称，三次谐波产生的原因主要是磁性材料磁化曲线的非线性（磁饱和，磁滞）所造成的。消除或减小零点残余电压的主要方法有：①尽可能保证传感器几何尺寸，线圈电气参数和磁路的相互对称。②传感器设置良好的磁屏蔽，必要时再设置静电屏蔽。③将传感器磁回电路工作区域设计在铁芯曲线的线性段。④采用外电路补偿。⑤配用相敏检波测量电路。
计算题：13.已知变气隙电感传感器的铁芯截面积5.1=S cm 2，磁路长度20=L cm ，相对磁导率50001=μ，气隙5.00=δcm ，1.0±=?δmm ，真空磁导率70104-?=πμH/m ，线圈匝数3000=w ，求单端式传感器的灵敏度δ??L 。若做成差动结构形式，其灵敏度将如何变化？
解：
()mH W S L mH W S L 5.36.1691001.05.023000105.110426.16910
5.023*********.12224720022
7402000±=?±?????===??????==------πδμπδμ 灵敏度：m H L K 3510
1.0105.333
=??=??=--δ 接成差动结构形式，则 m H L K 702=???=δ
灵敏度提高一倍。
14.何谓涡流效应？怎样利用涡流效应进行位移测量？
答：块状金属导体置于变化着的磁物中，或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈
旋涡状的感应电流，此电流叫电涡流，所产生电涡流的现象称为电涡流效应。
电涡流式传感器的测试系统由电涡流式传感器和被测金属两部分组成。当线圈中通以交
变电流1I 时，其周围产生交变磁物1H ，置于此磁物中的导体将感应出交变电涡流2I ，2
I 又产生新的交变磁物2H ，2H 的作用将反抗原磁物1
H ，导致线圈阻抗Z 发生变化，Z 的变化完全取决于导体中的电涡流效应，而电涡流效应既与导体的电阻率ρ，磁导率μ，几何尺寸有关，又与线圈的几何参数、线圈中的激磁电流频率f 有关，还与线圈和导体间的距离x 有关，因此，可得等效阻抗Z 的函数差系式为
F Z =（ρ、μ、r 、f 、x ）
式中r 为线圈与被测体的尺寸因子。
以上分析可知，若保持ρ，μ，r ，f 参数不变，而只改变x 参数。则Z 就仅仅是关于x 单值函数。测量出等效阻抗Z ，就可实现对位移量x 的测量。
15.电涡流的形成范围包括哪些内容？它们的主要特点是什么？
答：电涡流的形成范围包括电涡流的径向形成范围、电涡流强度与距离的关系和电涡流的轴向贯穿深度。
电涡流的径向形成范围的特点为：①金属导体上的电涡流分布在以线圈轴线为同心，以（1.8～2.5）as r 为半径的范围之内（as r 为线圈半径），且分布不均匀。②在线圈轴线（即短路环的圆心处）内涡流密度为零。③电涡流密度的最大值在as r r =附近的一个狭窄区域内。
电涡流强度与距离x 呈非线性关系。且随着x 的增加，电涡流强度迅速减小。当利用电涡流式传感器测量位移时，只有在as r x
=0.05～0.15的范围内才具有较好的线性度和较高
的灵敏度。
电涡流的轴向贯穿深度按指数规律分布，即电涡流密度在被测体表面最大，随着深度的增加，按指数规律衰减。
补充：所以由轴向贯穿深度可知，被测导体电阻率愈大，相对磁导率愈小，以及传感器线圈的激励电流频率愈低，则电涡流贯穿深度h 愈大。故透射的电涡流传感器一般采用低频激励！
16.设计题：（转速测量）
在旋转体上装上一个齿轮状的（或带槽的）零件，旁边安装一个电涡流传感器，当旋转体转
动时，涡流传感器与旋转体的间距也在不断地变化，涡流传感器输出周期信号，该信号经放大，整流后，输出与转速成正比的脉冲频率信号。（图要画在书P81）这种电涡流转速传感器可实现非接触式测量。
17.根据工作原理可将电容式传感器分为几种类型？每种类型各有什么特点？各适用于什么场合？
答：电容式传感器按工作原理可分为：变极距型电容式传感器（重点），变面积型电容式传感器和变介电常数型电容式传感器三种。
变极距型电容式传感器输出特性为0
01d d C C ?-=，电容C 与极间距离相对变化量呈非线性关系，若按台劳级数展开且忽略高次项，则
00d d C C ?=?，此时传感器的灵敏度为01d K =，它说明单位输出位移引起输出电容相对变化量与0d 呈反比关系，故提高灵敏度与增加测量范围是一对矛盾，所以，该种形式传感器通常用于微位移量测量。
变面积型电容式传感器输出特性为d x
C r ?-=?εε0，电容变化量与水平位移x ?呈线性
关系，因此它具有允许输入直线位移范围大和灵敏度K 为常数的优点，通常用于测量线位移和角位移。
变介电常数式电容式传感器结构形式较多，以圆筒电容传感器测量液位为例，经理论推导得到电容C 的表达式为()d
D Ln h C C εεπ-+=102，式中1ε为被测介质的介电常数，ε为空气介质介电常数，h 为被测介质液位高度，其输入输出之间为线性关系，变介质型电容式传感器可以用来测量纸张，绝缘薄膜的厚度，也可用来测量粮食、纺织品、木材、煤等非导电固体介质的湿度。
18.如何改善单极式变极距型传感器的非线性?
答：单极式变极距型电容传感器的灵敏度01d K =，非线性误差1000
0??±=d d γ%。为了改善其输出性能，采用差动式结构，由两个定极板和一个动极板构成两个差动式电容，动极板移动使得一个电容值增加而另一个电容值减少，且变化量的绝对值相等。此时，差动电容
式传感器的灵敏度为02d K ='，非线性误差1002
0??='d d γ%，这说明差动电容式传感器与单极式电容式传感器相比，灵敏度提高一倍，而且由于0d d ?<<1，所以，非线性误差也减少很多。
计算题：19.有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器（如题图5—4所示），其中a=8mm ，b=12mm ，两极板间距离为1mm 。一块极板在原始位置上平移了5mm 后，求该传感器的位移灵敏度K （已知空气相对介电常数1=εF/m,真空时的介电常数
m F /10854.8120-?=ε）
。 答：已知变面积型平板电容传感器如题图5—4所示，
其中mm a 8=，mm b 12=，mm d 1=，则 ()m m PF x C K PF C C C PF d A C PF d C 3.10653.5313.5317.31810
110581210854.810.85010
11012810854.81036
1236
120==??=
='-=?=??-????='='=??????=A =------εε 20.书上P96页第7题自行百度一下加进来，因为给的题库没答案。
设计题：21.加速度测量
图在书P95，差动电容式加速度传感器结构图。它有两个固定极板，中间有一用弹簧片支撑的质量块，此质量块的两个端面经过磨平抛光后作为可动极板（与壳体电连接）。
当传感器壳体随被测对象沿垂直方向作直线加速运动时，质量块在惯性空间中相对静止，两个固定电极将相对于质量块在垂直方向产生大小正比于被测加速度的位移。此位移使电容的间隙发生变化，一个增加，一个减小，从而使C1，C2产生大小相等，符号相反的增量，此增量正比于被测加速度。
22.什么叫正压电效应和逆压电效应？什么叫纵向压电效应和横向压电效应？
答：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象。同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称为压电效应。当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变，这种把机械能转换为电能的现象，称为“正压电效应”。相反，当在电介质极化方向施加电场，这些电介质也会产生几题图5—4 变面积型平板电容传感器
何变形，这种现象称为“逆压电效应”。
23.磁电式传感器的误差及其补偿方法是什么？
答：磁电式传感器误差主要有非线性误差和温度误差。
非线性误差产生的原因是：由于传感器线圈内有电流I
流过时，将产生一个附加交变磁场，此交变磁场迭加在永久磁铁所产生的工作磁场上，当线圈运动速度增加时，附加磁场方向与原工作磁场方向相反，减弱了工作磁场的作用，使传感器灵敏度随着被测速度的增大而降低。反之，则产生的附加磁场与工作磁场同向，从而增大了传感器的灵敏度。即线圈运动速度，方向不同时传感器的灵敏度具有不同数值。补偿方法是在传感器中引入补偿线圈，补偿线圈中通以经过放大K 倍的电流，适当选择补偿线圈参数，可使其产生的交变磁通与传感器线圈本身所产生的附加交变磁通互相抵消，从而达到补偿的目的。
温度误差是由于：当传感器工作温度发生变化时，工作线圈在磁场中长度、电阻值都会随之变化，同时永久磁铁的磁场强度也是温度的函数。补偿方法通常采用热磁分流器，热磁分流器用具有很大负温度系数的特殊磁性材料制成，它在正常工作温度下已将空气隙磁通分路掉一小部分，当温度升高时，热磁分流器的磁导率显著下降，经它分流掉的磁通占总磁通的比例较正常工作温度下显著降低，从而保持空气隙的工作磁通不随温度变化，维持传感器灵敏度为常数。
24.什么是霍尔效应？霍尔电势与哪些因素有关？
答：所谓霍尔效应是指置于磁物中的静止截流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，截流导体上平行与电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势的现象。霍尔电势的表达式为IB K U H H =，即霍尔电势正比于激励电流和磁感应强度，以及霍尔片的灵敏度。霍尔片的灵敏度为d R K H H =，d 为霍尔片厚度，由于H K 与d 成反比关系，通常霍尔片制成薄片状。μρ=H R 称为霍尔常数，是霍尔材料的电子迁移率与电阻率乘积。
！问：为什么用半导体制霍尔片？答：一般金属材料载流子迁移率很高，但电阻率很小：而绝缘材料电阻率极高，但载流子迁移率极低，故只有半导体材料适合制造霍尔片。
25.影响霍尔元件输出零点的因素有哪些？怎样补偿？
答：影响霍尔元件输出零点的因素有：
① 霍尔元件电极安装位置不对称或不在同一等电位面上；
② 半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀，或是几何尺寸不均匀；
③ 激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布。 补偿
可采用线路
补偿的方法，按线如题图7—5所示。图中(a),(b),(c)适用于直流激励源供电，（d ）用于交流供电情况。
26.温度变化对霍尔元件输出电势有什么影响？如何补偿？
答：霍尔元件是采用半导体材料制成的。因此它们的许多参数都具有较大的温度系数。当温度变化时，霍尔元件的载流子浓度，迁移率，电阻率及霍尔系数都将发生变化，从而使霍尔元件产生温度误差。为了减少霍尔元件的温度误差，除选用温度系数小的元件和采用恒温措施外，从IB K U H H =表达式可看出：由于H K 是温度的函数，但如能保证I K H ?乘积保持不变。也就抵消了灵敏系数H K 随温度变化的影响，从而使霍尔电势保持不变，题图7—6为补偿电路，电路中S I 为恒流源，分流电阻P R 与霍尔元件的激励电极相并联。当霍尔元件的输入电阻随温度升高而增加时，旁路分流电阻P R 自动地增大分流，使霍尔元件的激励电流H I 减小，从而达到补偿的目的。
设计题：27.要进行两个电压1U 、2U 乘法运算，若采用霍尔元件作为运算器，请提出设计方案，画出测量系统的原理图。
解：测量系统原理图如题图7—9所示。选择一霍尔
灵敏度为H K 的霍尔元件，该霍尔元件工作在有线圈2L 产生的磁场中，则，
B K I U H H ??=1
1111U K U R R R I P i P ?=?+=
题图7—5 不等位电势补偿电路
题图7—9 霍尔元件作乘法系统原理图运算
线圈2L 中通以电流R
U I 22=，则产生与电流2I 成正比的磁感应强度B ，该磁感应强度B 也与2U 成正比，即22U K B =
则： 2121U U K K U H ???=
霍尔元件输出电压是两个电压1U ，2U 的乘积，从而达到运算的目的。
28.光电效应有哪几种？相对应的光电器件各有哪些？
在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。向外发射的电子叫光电子。基于外光电效应的光电器件有光电管，光电倍增管等。
在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为内光电效应。内光电效应又可分为两类：
（1）光电导效应 在光线作用下，对于半导体材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度，就激发出电子——空穴对，使载流子浓度增加，半导体的导电性增加，阻值降低，这种现象称为光电导效应。对应的光电器件有光敏电阻。
（2）光生伏特效应 在光线的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。对应的光电器件有光电池。
此外光敏二极管，光敏晶体管也是基于内光电效应的。
二、填空题
1.传感器的定义：传感器是能够感受（或响应）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。（由敏感元件和转换元件组成）
2.两种分类方法：（1）按被测参数分类；（2）按传感器的工作原理分类
3.传感器的静特性：指被测量的值处于稳定状态时的输出与输入的关系。
4.五个性能指标：
（1）灵敏度：输出量增量△y 与引起输出量增量△y 的相应输入量增量△x 之比，用S 表示灵敏度，即S=△y/△x 。
（2）线性度：传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度。指在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差值△Lmax 与满量程输出值Yfs 之比，
即：YL=±△Lmax/Yfs X ％100。
（3）迟滞：传感器在相同工作条件下，输入量由小到大及由大到小变化期间其输入特性曲线不重合的现象称为迟滞。迟滞误差：YH=△Hmax/Yfs X ％100。
（4）重复性：传感器在相同工作条件下，输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
（5）漂移：输入量不变的情况下，传感器输出量会随着时间变化，此现象称为漂移。
5.传感器的动态特性：指输入量随时间变化时传感器的响应特性。
其两种分析方法：时域分析法和频域分析法。
传感器一般由哪几个部分组成？试说明各部分的作用
传感器一般由检测部分、转换部分、输出部分组成。
检测部分的作用是检测输入量的变化
转换部分的作用是将输入量的变化转换为易于输出的量的形式
输出部分的作用是将输出量输出
常用的应变式传感器测量电路有哪几种？若按不同的桥臂工作方式，可分为哪几种？ 常用的应变式传感器测量电路有直流电桥电路和交流电桥电路。
按不同的桥臂工作方式可分为单臂电桥电路，半桥差动电路，全桥差动电路
电涡流式传感器测量位移的工作原理是什么？
块状金属导体置于变化着的磁物中，或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈旋涡状的感应电流，此电流叫电涡流，所产生电涡流的现象称为电涡流效应。
电涡流式传感器的测试系统由电涡流式传感器和被测金属两部分组成。当线圈中通以交变电流I1时，其周围产生交变磁场H1，置于此磁物中的导体将感应出交变电涡I2，I2又产生新的交变磁场H2，H2的作用将反抗原磁场H1，导致线圈阻抗Z 发生变化，Z 的变化完全取决于导体中的电涡流效应，而电涡流效应既与导体的电阻率ρ，磁导率μ，几何尺寸有关，又与线圈的几何参数、线圈中的激磁电流频率f 有关，还与线圈和导体间的距离x 有关，因此，可得等效阻抗Z 的函数差系式为F Z =（ρ、μ、r 、f 、x ）式中r 为线圈与被测体的尺寸因子。 以上分析可知，若保持ρ，μ，r ，f 参数不变，而只改变x 参数。则Z 就仅仅是关于x 单值函数。测量出等效阻抗Z ，就可实现对位移量x 的测量。
分析说明金属材料和绝缘材料为什么不能作为霍尔元件？
d R K H H =,霍尔元件的灵敏度由霍尔常数和极间距决定，μρ=H R ，若要霍尔效应强，则希望有较大的霍尔系数，即有较大的电阻率和电子迁移率。一般金属材料载流子迁移率很高，但电阻率极小；绝缘材料电阻率很高，载流子迁移率极小。
压电传感器为什么不能用于静态测量
当作用于压电元件的力为静态力时，前置放大器的输出电压等于零，因为电荷会通过放大器的输入电阻和传感器本身漏电阻漏掉，所以不能用于静态力的测量。
简述什么是电感式传感器的零点残余电压？说明该电压产生的原因及消除方法
传感器在零位移时的输出电压为零点残余电压。
产生原因：两电感线圈的电气参数及导磁体几何尺寸不完全对称；
导磁材料磁化曲线的非线性使激励电流与磁通波形不一致。
消除或减小零点残余电压的主要方法有：①尽可能保证传感器几何尺寸，线圈电气参数和磁路的相互对称。②传感器设置良好的磁屏蔽，必要时再设置静电屏蔽。③将传感器磁回电路工作区域设计在铁芯曲线的线性段。④采用外电路补偿。⑤配用相敏检波测量电路。 磁电感应式传感器的测量误差由哪两部分组成？各自采用何种补偿方法？
由非线性误差和温度误差组成。
非线性误差补偿方法是在传感器中引入补偿线圈，补偿线圈中通以经过放大K 倍的电流，适当选择补偿线圈参数，可使其产生的交变磁通与传感器线圈本身所产生的附加交变磁通互相抵消，从而达到补偿的目的。
偿方法通常采用热磁分流器，热磁分流器用具有很大负温度系数的特殊磁性材料制成，它在正常工作温度下已将空气隙磁通分路掉一小部分，当温度升高时，热磁分流器的磁导率显著
下降，经它分流掉的磁通占总磁通的比例较正常工作温度下显著降低，从而保持空气隙的工作磁通不随温度变化，维持传感器灵敏度为常数。
下列为传感器用于各种物理参数的测量，请给出哪些是接触测量，哪些是非接触测量。
1.应变式压力传感器
2.电涡流位移传感器
3.电容式液位传感器
4.霍尔式转速传感器
5.光电式计数传感器
6.电感式振动传感器
1,3,6为接触测量
2,4,5位非接触式测量
什么是传感器的动态特性？
传感器的动态特性是指输入量随时间变化时传感器的响应特性。
什么是传感器的线性度？
传感器的线性度是指在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差值
max L ?满量程输出值FS Y 之比。线性度也称为非线性误差，用L r 表示，%100max ??±=FS
L L Y r 什么是应变效应？
在外力作用下，导体或半导体材料产生机械变形，从而引起材料电阻值发生相应变化的现象，称为应变效应。
正压电效应是指什么？
导体受外力作用时，内部产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷，当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变，这种把机械能转换为电能的现象，称为“正压电效应”。
磁电式传感器的工作原理是什么？
磁电式传感器利用电磁感应原理将被测量转换成电信号。分为变磁通式和恒磁通式 变磁通式的原理是：磁通变化时，导体在磁通变化下产生感应电动势；
恒磁通式的原理是：导体在磁场中做切割磁力线运动产生动生电动势
1.传感器的定义是：传感器是能感受（或相应）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。
2.传感器的灵敏度是指输出量增量与对应的输入量增量之比
3.传感器一般可按被测参数分类和按工作原理分类。
4.描述传感器静态特性的指标有：灵敏度、线性度、迟滞、重复性和漂移。
5.应变片的灵敏系数K不等于其敏感栅整长应变丝的灵敏系数K0，一般情况下K比K0要小。
6.应变片的温度误差是由电阻温度系数和试件材料与电阻丝材料的线膨胀系数共同作用引起的。
7.电感式传感器是将非电量转换为线圈的互感系数或自感系数的变化。
8.电涡流式传感器的涡流形成范围大约在传感器线圈外径的1.8~2.5倍范围内。
9.电涡流贯穿深度是指把我留强度减小到表面强度的1/e处的表面厚度。
10.电容式传感器有三种形式：变极距型、变面积型和变介质型。
11.由对石英晶体构成的压电式传感器，在X轴方向施加机械力，则会在X轴方向产生电荷。
12.霍尔式传感器的不等位电势补偿可以采用分析电桥平衡来补偿。
13.光电器件工作的物理基础是光电效应，光电效应分为内光电效应、外光电效应和光生伏特效应。
14.根据光敏元件排列顺序不同，CCD固态图像传感器可分为线阵型和面阵型两种。
15.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
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_传感器的原理与分类_传感器的定义与分类 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。传感器数字化就是今后的发展趋势。 (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)根据使用目的的不同,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与更新换代,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。微型化就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、磁与声等物理效应。 化学类,基于化学反应的原理。 生物类,基于酶、抗体、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,一类就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;另一类就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。
生物传感器的研究现状及应用
生物传感器的研究现状及应用 生物传感器？这个熟悉但又概念模糊的名词最近不断出现在媒体报道上，生物传感器相关的研究项目陆续获得巨额的研究资助，显示出越来越受重视的前景。要掌握生命科学研究的前研信息，争取好的研究课题和资金，你怎能不了解生物传感器？ 让我们来看看生物通最近的一些报道： 英国纽卡斯尔大学科学家研发了可用于检测肿瘤蛋白以及耐药性MASA细菌的微型生物传感器。该系统利用一个回旋装置来检测，类似导航系统和气袋的原理。振荡晶片的大小类似于一颗尘埃尺寸，有望可使医生诊断和监测常见类型的肿瘤，获得最佳治疗方案。该装置可以鉴定肿瘤标志物－蛋白以及其它肿瘤细胞产生的丰度不同的生物分子。该小组下一步目标是把检测系统做成一个手持式系统，更加快速方便地检测组织样品。欧共体已经拨款1200万欧元资金给该小组，以使该技术进一步完善。 苏格兰IntermediaryTechnologyInstitutes计划投资1亿2千万英镑发展“生物传感器平台（BiosensorPlatform）”——一种治疗诊断技术。作为将诊断和治疗疾病结合在一起的新兴疗法，能够在诊断的同时，提出适合不同病人的治疗方案，可以降低疾病诊断和医学临床的费用与复杂性，同时具备提供疾病发展和药品疗效成果的能力。目前该技术已被使用在某些乳癌的治疗上，只需在事前做些特殊的测试，即可根据结果决定适合的疗程。这个技术更被医学界视为未来疾病疗程的主流。 来自加州大学洛杉矶分校的研究者使用GeneFluidics开发的新型生物传感器来鉴定引起感染的特定革兰氏阴性菌，该结果表明利用微型电化学传感器芯片已经可以用于人临床样本的细菌检查。GeneFluidics'16-sensor上的芯片包被了UCLA设计的特异的遗传探针。临床样本直接加到芯片上，然后其电化学信号被多通道阅读器获取。根据传感器上信号的变化来判断尿路感染的细菌种类。从样品收集到结果仅需45分钟。比传统方法（需要2天时间）
图文传感器大全
霍尔位移传感器外形编号HK外观尺寸 M12×1*50可检测物体永磁铁检测距离埋入式：0-15mm额定工作电压4.5~10.5VDC功耗检测时：≤20mA…<4mA；无检测时：≤20mA负载电阻电流型：0~300Ω；电压型：≥2.2KΩ输出电流型：4~20mA；电压型：0~5V允许电压波动≤5%输出信号PNP模拟线形误差≤1.5%温度飘移≤0.01mm/℃重复精度≤1%环境温度 -40℃~150℃外壳材料金属防护等级 IP67 BURKERT宝德液位传感器技术参数：测量范围：1Hz~45KHz输出方式：低电平有效，驱动能力不小于15mA 输出信号：波形：矩形波幅值：高电平接近供电电源，低电平≤0.5V供电电源：(4.5~24)VDC，(12~18)V最值每转脉
冲数：与贴的磁片数量一致检测距离：≤4mm 正常工作条件温度：-20℃~+80℃相对湿度：不大于85%大气压力：86KPa~106KPa周围无爆炸性、腐蚀性气体□外形及开孔尺寸总长：L+21.9(不包括输出导线) 外螺纹：M12×1螺纹有效长度：L，L=50，75，100mm输 出导线：2m 极限参数参数符号量值单位电源电压V CC ：4.5-24 V磁感应强度B 不限mT输出反向击穿电压V ce 40 V输出低电平电流I OL 25 mA工作环境温度T A -40~150℃高 温贮存温度T S 150℃磁场 低噪音模拟信号路径可通过新的滤波引脚设置器件带宽 5 μs 输出上升时间，对应步进输入电流80 千赫带宽总输出误差为 1.5%（当TA = 25°C时）小型低厚度SOIC8 封装1.2 mΩ 内部传导电阻引脚1-4 至5-8 之间2.1 VRMS 最小绝缘电压 5.0 伏特，单电源操作66 至185 mV/A 输出灵敏度输出电压与交流或直流电流成比例出厂时精确度 校准极稳定的输出偏置电压近零的磁滞电源电压的成比例输出
传感器分类
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。
红外传感器分类
光电传感器工作原理（红外线光电传感器原理） 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。 光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。 发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。 此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。 分类和工作方式 ⑴槽型光电传感器 把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。 ⑵对射型光电传感器 若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。 ⑶反光板型光电开关 把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。 ⑷扩散反射型光电开关 它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。
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_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。
光电开关分类与特点
光电开关分类与特点 光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。 光电开关的分类 1 按检测方式分 常用光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距 槽型光电开关（9张）离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。 2 按结构分类 光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。放大器分离型是将放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的功能较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼光电开关 有接点和电平两种输出方式。 放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。 电源内藏型是将放大器、传感器与电源装置一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成。它一般使用交流电源，适用于在生产现场取代接触式行程开关，可直接用于强电控制电路。也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯，输出备有SSR固态继电器或继电器常开、常闭接点，可防止相互干扰，并可紧密安装在系统中。 光电开关的特点 MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显着的特点： ●具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时对射式光电开关 告知工作状态是否可靠； ●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便； ●对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化； ●响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体； ●采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具有很高的可靠性； ●体积小（最小仅20×31×12mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。
传感器分类及常见传感器的应用
机电一体化技术常用传感器及其原理 班级：机械设计制造及其自动化姓名： 学号：
一、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 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
传感器的概念、分类及其使用
传感器总结 一、概念 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。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。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、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。 二、传感器 1.3mm/5mm红绿双色LED（共阴）模块：可以用于电子词典、PDA、MP3、耳 机、数码相机、VCD、DVD、汽车音响等等。 2.3色LED模块（RGB）：用Arduino控制。有三个颜色。 3.7彩自动闪烁LED模块：5mm圆头高亮度发光二极管，发光颜色：粉、黄、 绿(高亮度)。 4.继电器模块：继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥 测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中。可以：a.扩大控制范围，b.放大，c.综合信号，d.自动、遥控、监测。 5.按键开关模块：按键开关模块和数字13 接口自带LED 搭建简单电路，制作 按键提示灯利用数字13 接口自带的LED，将按键开关传感器接入数字3接口，当按键开关传感器感测到有按键信号时，LED 亮,反之则灭。 6.磁簧模块：磁环模块和数字13 接口自带LED 搭建简单电路，制作磁场提示 灯利用数字13 接口自带的LED，将磁环传感器接入数字3接口，当磁环传感器感测到有按键信号时，LED 亮,反之则灭。 7.高感度声音检测模块：用于声音检测。 8.光敏电阻：光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱 特性及r 值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。 9.光遮断模块：光遮断模块和数字13 接口自带LED 搭建简单电路，制作光遮 断提示灯利用数字13 接口自带的LED，将光遮断传感器接入数字3接口，当光遮断传感器感测到有按键信号时，LED 亮,反之则灭。 10.红外避障传感器：是专为轮式机器人设计的一款距离可调式避障传感器。 11.红外发射和接收模块：，可将电能直接转换成近红外光并能辐射出去的发光器 件。
各种传感器的分类、比较和应用
传感器的定义传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源。 无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能，传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。文档收集自网络，仅用于个人学习 传感器原理结构在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着：文档收集自网络，仅用于个人学习 （1）激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路文档收集自网络，仅用于个人学习 工作过程 向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成 1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2 从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。文档收集自网络，仅用于个人学习 传感器分类倾角传感器 倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供
生物传感器综述
生物传感器综述
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期： ?
生物传感器课程论文 论文题目：生物传感器技术在环境分析 与检测方面的应用研究进展专业: 分析化学 姓名:雷杰 学号：120１5１305２9 指导教师：晋晓勇 时间：２０1５年1０月23日
生物传感器技术在环境分析与检测方面的应用研究进展 摘要：生物传感器作为一类新兴传感器,它是以生物分子敏感元件,将化学信号、热信号、光信号转换成电信号或者直接产生电信号予以放大输出,从而得到检测结果。文章综述了生物传感器在环境监测,包括水环境、大气环境等领域的应用和最新进展,并展望了环境监测生物传感器的发展前景及发展方向。 关键词:生物传感器技术；环境分析检测;
０.前言 生物传感器这门课属于分析化学和生物化学的一门交叉学科，它涉及到生物化学、电化学等多个基础学科。就目前生物传感器研究的历史阶段，它仍然处于十分活跃的研究阶段,生物传感器的研究逐渐变得专业化、微型化、集成化、也有一些生物相容的生物传感器,生物可控和智能化的传感器制成[1]。基于生物传感器的基本结构和性能，从它的选择性,稳定性，灵敏度和传感器系统的集成化发展的特点和趋势,科研人员主要研究生物传感器在医疗、食品工业和环境监测等方面,它的发展对生产生活都有极大影响，尤其是生物传感器专一性好、易操作、设备简单、可现场检测、便携式、测量快速准确、适用范围广,从而深受研究者的青睐。本文主要概述了近三年来生物传感器在环境分析与检测方面的应用研究，从而对以后生物传感器技术的研究有所帮助与借鉴。 1.生物传感器技术 1.1生物传感器的组成及工作原理 生物传感器主要是由生物识别和信号分析两部分组成。生物识别部分是由具有分子识别能力的生物敏感识别元件构成,包括细胞、生物素、酶、抗体及核酸。信号分析部分通常叫换能器。它们的工作原理一般是根据物质电化学、光学、质量、热量、磁性等,物理化学性质将被分析物与生物识别元件之间反应的信号转变成易检测、量化的另一种信号,比如电信号、焚光信号等,再经过信号读取设备的转换过程，最终得到可以对分析物进行定性或定量检测的数据[2]。 生物传感器识别和检测待测物的工作原理:首先,待测物分子与识别元素接触；然后,识别元素把待测物分子从样品中分离出来；接着,转换器将识别反应相应的信号转换成可分析的化学或物理信号;最后，使用现代分析仪器对输出的信号进行相应的转换，将输出信号转化为可识别的信号。生物传感器的各个部分包括分析装置、仪器和系统也由此构成。生物传感器中的识别元素决定了传感器的特异性,是生物定性识别的决定因素；识别元素与待测分子的亲合力，以及换能器和检测仪表的精密度，在很大程度上决定了传感器的灵敏度和响应速度。
最新传感器分类(最全总结)
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
传感器的分类 传感器种类繁多，功能各异。由于同一被测量可用不同转换原理实现探测，利用同一种物理法则、化学反应或生物效应可设计制作出检测不同被测量的传感器，而功能大同小异的同一类传感器可用于不同的技术领域，故传感器有不同的分类方法。传感器的分类方法很多，了解传感器的分类，旨在加深理解，便于应用。 1．按外界输入的信号变换为电信号采用的效应分类 按外界输入的信号变换为电信号采用的效应分类，传感器可分为物理型传感器、化学型传感器和生物型传感器三大类，如图1-2所示。 图1-2 传感器的分类 其中利用物理效应进行信号变换的传感器称为物理型传感器，它利用某些敏感元件的物理性质或某些功能材料的特殊物理性能进行被测非电量的变换。如利用金属材料在被测量作用下引起的电阻值变化的应变效应的应变式传感器；利用半导体材料在被测量作用下引起的电阻值变化的压阻效应制成的压阻式传感器；利用电容器在被测量的作用下引起电容值的变化制成的电容式传感器；利用磁阻随被测量变化的简单电感式、差动变压器式传感器；利用压电材料在被测力作用下产生的压电效应制成的压电式传感器等。 物理型传感器又可以分为结构型传感器和物性型传感器。 结构型传感器是以结构(如形状、尺寸等)为基础，利用某些物理规律来感受(敏感)被测量，并将其转换为电信号实现测量的。例如电容式压力传感器，必须有按规定参数设计制成的电容式敏感元件，当被测压力作用在电容式敏感元件的动极板上时，引起电容间隙的变化导致电容值的变化，从而实现对压力的测量。又比如谐振式压力传感器，必须设计制作一个合适的感受被测压力的谐振敏感元件，当被测压力变化时，改变谐振敏感结构的等效刚度，导致谐振敏感元件的固有频率发生变化，从而实现对压力的测量。 物性型传感器就是利用某些功能材料本身所具有的内在特性及效应感受(敏感)被测量，并转换成可用电信号的传感器。例如利用具有压电特性的石英晶体材料制成的压电式压力传
传感器的含义
1、传感器的定义 英文名称：transducer / sensor 传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量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”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 2、传感器的分类 可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。 根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。 化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。 按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器位置传感器 液面传感器能耗传感器 速度传感器热敏传感器 加速度传感器射线辐射传感器 振动传感器湿敏传感器 磁敏传感器气敏传感器 真空度传感器生物传感器等。 以其输出信号为标准可将传感器分为： 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。 数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。 膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。 开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
传感器类型
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
传感器的定义和分类
传感器的定义和分类 一、传感器的定义 信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。 最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器系统的原则框图示于图1-1，进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。 德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。 传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。 有源(a)和无源(b)传感器的信号流程 无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。 各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。 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、流体传感器——触觉 与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。
传感器的分类 及特性以及选择
一、传感器的定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量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”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 二、传感器的分类 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。 三、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。 四、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。