传感器的定义，组成和分类

2018-11-8 16:13:46

4440 传感器放大器

　　随着科技的发展，未来将是一个万物互联的大世界，即将到来的物联网时代，驱动了传感器也将成为时代的香饽饽，传感器将成为这个世界最基本的组成元素。现代信息技术包括了计算机、通信和传感器技术等。计算机相当于人体的大脑，通信则是人体的神经末梢，而传感器就是人体的感觉器官。如果没有传感器去检测原始数据并提供真实的信息，即使是性能非常优越的计算机，也无法发挥其应有的作用。
　　传感器的定义
　　从广义上阱，传感器是能够感觉外界信息，并能按照一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的元器件或者装置。传感器的这一概念包含了三层含义：
　　①传感器是一种能够完成提取外界信息任务的装置。
　　②传感器的输入量通常是指非电量，如物理量、化学量、生物量等；而输出量是便于传输、转换、处理、显示等的物理量，主要是电量信号。
　　③传感器的输出量与输入量之间精确地保持一定规律。
　　传感器的组成
　　传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路3个部分组成，如图所示。

　　（1）敏感元件
　　敏感元件是传感器屮能直接感受被测量的部分，即直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量。例如，弹性敏感元件将压力转换为位移，且压力与位移之间保持一定的函数关系。
　　（2）转换元件
　　转换元件是传感器中将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。例如，应变式压力传感器中电阻应变片将应变转换成电阻的变化。
　　（3）转换电路
　　转换电路将电量参数转换成便于测量的电压、电流、频率等电量信号。例如.交、直流电桥,放大器，振荡器,电荷放大器等。
　　应该注意的是，并不是所有的传感器必须同时包括敏感元件和转换元件。如果敏感元件直接输出的是电量，它就同时兼为转换元件，如热电偶；如果转换元件能直接感受到测量，而输出预制成一定关系的电量，此时的传感器就没有敏感元件，如压电元件。
　　传感器的分类
　　传感器大小不等，千差万别，种类很多，分类的参照和方法也大不相同，一般常用的传感器可分为以下几类。
　　(1)、按被测物理量分类
　　按被测物理量可分为温度、压力、流量、物位、位移、加速度、磁场、光通量等传感器。这种分类方法明碥表明了传感器的用途，便于使用者选用.如压力传感器用于测量压力信号
　　(2)按工作原理分类
　　按按工作原理可分为电阻传感器、热敏传感器、光敏传感器、电容传感器、电感传感器、磁电传感器等，这种方法表明了传感器的工作原理，有利于传感器的设计和应用。例如，电容传感器就是将被测量转换成电容值的变化。表1列出了这种分类方法中各种类型传感器的名称及典型应用。
　　（3)按转换能量供给形式分类
　　按转化能量供给形式可分为能量变换型（发电型）和能量控制型（参量型）两种。
　　能量变换型传感器在进行信号转换时不需另外提供能量，就可将输入信号能量变换为另一种形式的能量输出，例如，热电偶传感器、压电式传感器等。
　　（4）按工作机理分类
　　按工作机理可分为结构型传感器和物性传感器两种。
　　结构型传感器是指被测量变化时引起了传感器结构发生改变，从而引起输出电量变化。例如，电容压力传感器就属于这种传感器，外加压力变化时，电容极板发生位移，结构改变引起电容值变化，输出电压也发生变化。
　　物性型传感器是利用物质的物理或化学特性随被测参数变化的原理构成，一般没有可动结构部分，易小型化，如各种半导体传感器。
　　通常习惯我们把工作原理和用途结合起来命名传感器，如电容式压力传感器、电感式位移传感器等，见下表。

传感器小器件，但却能引发一场时代的变革，相信以上的介绍，大家对传感器有了一定的认识。