當今社會，傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。今天帶大家來全面了解傳感器！

一、傳感器定義 　　

傳感器是復雜的設備，經常被用來檢測和響應電信號或光信號。傳感器將物理參數(shù)（例如：溫度、血壓、濕度、速度等）轉換成可以用電測量的信號。我們可以先來解釋一下溫度的例子，玻璃溫度計中的水銀使液體膨脹和收縮，從而將測量到的溫度轉換為可被校準玻璃管上的觀察者讀取的溫度。 　　

二、傳感器選擇標準 　　

在選擇傳感器時，必須考慮某些特性，具體如下： 　　

1.?準確性 　　

2.?環(huán)境條件——通常對溫度/濕度有限制 　　

3.?范圍——傳感器的測量極限 　　

4.?校準——對于大多數(shù)測量設備而言必不可少，因為讀數(shù)會隨時間變化 　　

5.分辨率——傳感器檢測到的最小增量 　　　

6.重復性——在相同環(huán)境下重復測量變化的讀數(shù) 　　

三、傳感器分類標準 　　

傳感器分為以下標準： 　　

1.?主要輸入數(shù)量（被測量者） 　　

2.?轉導原理（利用物理和化學作用） 　　

3.?材料與技術 　　　　

4.?應用程序 　　轉導原理是有效方法所遵循的基本標準。通常，材料和技術標準由開發(fā)工程小組選擇。 　　

根據(jù)屬性分類如下： 　　

·溫度傳感器——熱敏電阻、熱電偶、RTD、IC等。 　　

·壓力傳感器——光纖、真空、彈性液體壓力計、LVDT、電子。 　　

·流量傳感器——電磁、壓差、位置位移、熱質量等。 　　

·液位傳感器——壓差、超聲波射頻、雷達、熱位移等。 　　

·接近和位移傳感器——LVDT、光電、電容、磁、超聲波。 　　

·生物傳感器——共振鏡、電化學、表面等離子體共振、光尋址電位測量。 　　

·圖像——電荷耦合器件、CMOS 　　

·氣體和化學傳感器——半導體、紅外、電導、電化學。 　　

·加速度傳感器——陀螺儀、加速度計。 　　

·其他——濕度、濕度傳感器、速度傳感器、質量、傾斜傳感器、力、粘度。 　　

四、五種常用的傳感器類型 　　一些常用的傳感器及其原理和應用說明如下： 　　

溫度傳感器—— 該設備從源頭收集有關溫度的信息，并轉換成其他設備或人可以理解的形式。溫度傳感器的最佳例證是玻璃水銀溫度計，會隨著溫度的變化而膨脹和收縮。外部溫度是溫度測量的來源，觀察者觀察汞的位置以測量溫度。溫度傳感器有兩種基本類型： 　

接觸式傳感器——這種類型的傳感器需要與被感測對象或介質直接物理接觸。它們可以在在很大的溫度范圍內監(jiān)控固體、液體和氣體的溫度。 　

　非接觸式傳感器——這種類型的傳感器不需要與被檢測的物體或介質發(fā)生任何物理接觸。它們監(jiān)控非反射性固體和液體，但由于天然透明性，因此對氣體無用。這些傳感器使用普朗克定律測量溫度。該定律處理從熱源輻射的熱量以測量溫度。 　　

不同類型溫度傳感器的工作原理及實例 　　

（i）熱電偶——它們由兩根電線（每根均為不同的均勻合金或金屬）組成，通過在一端的連接形成測量接頭，該測量接頭對被測元件開放。電線的另一端端接到測量設備，在此形成參考結。由于兩個結點的溫度不同，電流流過電路，測量得到的毫伏來確定結點的溫度。熱電偶示意圖如下。 　　

（ii）電阻溫度檢測器（RTD）——這是一種熱電阻，其制造目的是隨著溫度的變化改變電阻，它們比任何其他溫度檢測設備都貴。電阻式溫度探測器示意圖如下。 　　

（iii）熱敏電阻——它們是另一種電阻，電阻的大變化與溫度的小變化成正比。 　　

（二）、紅外傳感器 　　

該設備發(fā)射或檢測紅外輻射以感知環(huán)境中的特定相位。一般來說，熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發(fā)出的，紅外傳感器檢測到這種人眼看不見的輻射。 　　

當紅外接收器受到紅外光照射時，導線上會產生電壓差。由于產生的電壓很小，很難被檢測到，因此使用運算放大器（運放）來準確地檢測低電壓。 　

　測量物體與接收傳感器的距離：紅外傳感器組件的電特性可用于測量物體的距離，當紅外接收器受到光照時，導線上會產生電位差。 　 　　

（三）、接近傳感器 　　接近傳感器檢測幾乎沒有任何接觸點的物體的存在。由于傳感器與被測物體之間沒有接觸，且缺少機械零件，因此這些傳感器的使用壽命長，可靠性高。不同類型的接近傳感器有感應式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器、霍爾效應傳感器等。 　　

工作原理 ：　　

接近傳感器發(fā)射電磁或靜電場或電磁輻射束（如紅外線），并等待返回信號或場中的變化，被感測的物體稱為接近傳感器的目標。 感應式接近傳感器-它們有一個振蕩器作為輸入，通過接近導電介質來改變損耗電阻。這些傳感器是首選的金屬目標。 　

　電容式接近傳感器-它們轉換檢測電極和接地電極兩側的靜電電容變化。這是通過以振蕩頻率的變化接近附近的物體而發(fā)生的。為了檢測附近的目標，將振蕩頻率轉換為直流電壓，并與預定閾值進行比較。這些傳感器是塑料目標的首選。?