传感器知识点总结（定义/作用/特点/组成/功能/分类）

　　一、定义

　　传感器又称换能器，是一种检测装置，它可以接收测量信息，然后按照一定的规则或其他需要的形式输出，以满足信息的传输、处理、存储、记录、显示和控制等。根据国家标准GB65-8传感器可以接收测量信息并将其转换为可用的信号设备，由传感单元或接口元件组成。

　　中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展就是让物体具有触觉、味觉、嗅觉等，让物体慢慢活起来。

　　在新韦伯斯特词典中，传感器被定义为从系统接收电力，然后以另一种形式将电力发送到另一个系统的设备。

　　二、主要作用

　　为了从外部获取信息，人们必须使用感觉器官。然而，仅仅使用感觉器官在研究自然现象、规律和生产活动方面是不够的。现在传感器派上用场了。因此，传感器是人类五感的延伸，也被称为电五感。

　　随着世界新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在使用信息的过程中，我们需要解决的第一个问题是获得准确可靠的信息。传感器是获取它们的主要方式。

　　在现代工业生产特别是自动化过程中，使用各种传感器来监视和控制生产过程中的各种参数，使设备在正常或最佳状态下工作，从而使产品达到最佳质量。因此，也可以说，如果没有大量优秀的传感器，现代生产也失去了基础。

　　在基础学科的研究中，传感器具有更为突出的地位。现代科学技术的发展进入了许多新的领域，如宏观观测数千光年的浩瀚宇宙，微观观测比FM小的粒子世界，纵向观察数十万年的天体演化，瞬间响应直到s。

　　此外，还有各种极端技术研究，对深化材料认识，开发超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等新能源和新材料具有重要作用。显然，如果没有相互自适应传感器，就不可能获得大量信息。基础科学研究的诸多障碍在于获取客体信息的难度。

　　然而，一些新的机制和高灵敏度的检测传感器往往会导致该领域的突破。一些传感器的发展往往是一些边缘学科发展的先驱。传感器早已渗透到最广泛的领域，如工业生产、宇宙开发、海洋勘探、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程，甚至文物保护等。可以毫不夸张地说，几乎每一个现代项目都离不开各种传感器，从浩瀚的太空到浩瀚的海洋，甚至复杂的工程系统。

　　由此可见，传感器在经济发展、促进社会进步中发挥着重要作用。世界各国都高度重视这一领域的发展。相信在不久的将来，传感器技术将有一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

　　三、主要特点

　　传感器的特点包括小型化、数字化、智能化、多功能化、系统化和网络化。它不仅促进了传统产业的转型升级，而且建立了新的产业，从而成为二十一世纪新的经济增长点。微型化是基于微电子机械系统（MEMS）技术，已成功应用于硅压力传感器。

　　四、传感器的组成

　　如下图所示，传感器通常由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源等四部分组成。

　　五、主要功能

　　传感器的功能经常与人类的5个主要感觉器官进行比较：

　　光电传感器 -- 视觉

　　声学传感器 -- 听力

　　气体传感器 - 嗅觉

　　化学传感器 - 味觉

　　压敏、温度敏感、流体传感器 - 触觉

　　敏感元素的分类：

　　物理类基于力、热、光、电、磁和声音的物理效应。

　　化学，基于化学反应的原理。

　　生物类，基于酶、抗体和激素的分子识别。

　　通常按其基本认知功能可分为热敏元件、光敏元件、气体传感器、力传感器、慈敏元件、湿度传感器、声学传感器、辐射敏感元件、色敏元件和味敏元件等。十个类别（有些具有敏感元素分为46类）。

　　六、主要分类

　　1.根据目的

　　压敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、辐射传感器和热敏传感器。

　　2.根据原则

　　振动传感器、湿度传感器、磁传感器、气体传感器、真空传感器、生物传感器等

　　3.根据输出信号

　　模拟传感器：将测量的非电气量转换为模拟电信号。

　　数字传感器：将测量的非电量转换为数字输出信号（包括直接和间接转换）。

　　取数字传感器：将输出的被测信号转换为频率信号或短周期信号（包括直接或间接转换）。

　　开关传感器：当被测信号达到某个阈值时，传感器相应地输出一组低电平或高电平信号。

　　4.按制造工艺分

　　集成传感器采用标准技术制成，用于生产硅基半导体集成电路。一些用于对测量信号进行初步处理的电路也集成在同一芯片上。

　　薄膜传感器是由沉积在基板上的薄膜（substrate）和相应的敏感材料的薄膜形成的。当使用混合过程时，也可以在此基板上制作部分电路。

　　厚膜传感器由相应材料的浆料制成，并涂覆在陶瓷基板上。基板通常由Al2O3制成，然后经过热处理以形成厚膜。

　　陶瓷传感器通过标准陶瓷工艺或各种品种（溶胶、凝胶等）生产。

　　完成适当的制备操作后，将形成的组件在高温下烧结。厚膜和陶瓷传感器两种工艺之间有许多共同的特点。在某些方面，人们认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变体。

　　每种技术都有自己的优点和缺点。由于资金投入低，传感器参数稳定性高，陶瓷和厚膜传感器更合理。

　　5.根据测量目的

　　物理传感器由被测材料的某些物理性质的特征变化组成。

　　化学传感器由敏感元素制成，可以将化学成分、浓度和其他化学量转换为电量。

　　生物传感器是由各种生物或生物特性制成的传感器，用于检测和识别生物体的化学成分。

　　6.根据构成

　　基本传感器：最基本的单变频设备之一。

　　组合传感器：由不同的单变换装置组合而成的传感器。

　　应用传感器：由基本型传感器或组合传感器与其他机构组合组成的传感器。

　　7.根据效果形式

　　它可以分为有源和无源传感器。有源传感器具有动作和反作用的功能。传感器可以向被检测对象发出一定的检测信号，检测被测物体中被检测信号的变化，或者通过检测信号在被测物体中产生某种效果形成信号。检测信号变化的模式称为动作型，检测响应和信号的形式称为反应型。雷达和射频测距器是动作型的例子，光声效应分析装置和激光分析仪是抵消的例子。

　　无源传感器只接收被测物体本身产生的信号，如红外辐射测温仪、红外摄像机等。