传感器分为哪几种？

传感器分为几类~

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。
对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是：

高灵敏度 抗干扰的稳定性(对噪声不敏感) 线性 容易调节(校准简易)
高精度 高可靠性 无迟滞性 工作寿命长(耐用性)
可重复性 抗老化 高响应速率 抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力
选择性 安全性(传感器应是无污染的) 互换性 低成本
宽测量范围 小尺寸、重量轻和高强度 宽工作温度范围


二、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。

常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。

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。
�
在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类：


(1)按照其所用材料的类别分�

金属� 聚合物� 陶瓷� 混合物�

(2)按材料的物理性质分� � 导体� 绝缘体� 半导体� 磁性材料�

(3)按材料的晶体结构分�

单晶� 多晶� 非晶材料�

与采用新材料紧密相关的传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向：�

(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应，然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。�

(2)探索新的材料，应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术。�

(3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应，并在传感器技术中加以具体实施。�
现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。表1.2中给出了一些可用于传感器技术的、能够转换能量形式的材料。�


按照其制造工艺，可以将传感器区分为：

集成传感器�薄膜传感器�厚膜传感器�陶瓷传感器
集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。�
薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。�
厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。
陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。�
完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。�
每种工艺技术都有自已的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

感器分为很多种类型，具体类型如下：
传感器类型有：电化学传感器、电量传感器、液位传感器、电阻式传感器、称重传感器、压力传感器、智能传感器、温度传感器、位移传感器、视觉传感器、视觉传感器、碰撞检测传感器、安全传感器、零件检测传感器。
其它传感器市场上还有很多的传感器适用于不同的应用。例如焊缝追踪传感器等。

　　按用途压力敏和力敏传感器、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、射线辐射传感器、热敏传感器。

　　按原理振动传感器、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。

　　按输出信号模拟传感器：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。

　　按其制造工艺集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。

　　传感器通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶、凝胶等)生产。完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

　　按测量目物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。

　　按其构成基本型传感器：是一种最基本的单个变换装置。组合型传感器：是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。应用型传感器：是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。

　　按作用形式按作用形式可分为主动型和被动型传感器。主动型传感器又有作用型和反作用型，此种传感器对被测对象能发出一定探测信号，能检测探测信号在被测对象中所产生的变化，或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型，检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例，而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。被动型传感器只是接收被测对象本身产生的信号，如红外辐射温度计、红外摄像装置等。

　　参考资料：百度百科—传感器

压力传感器、温湿度传感器、温度传感器、流量传感器、液位传感器、超声波传感器、浸水传感器、照度传感器光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。

电压型压力传感器有：
压敏电阻式传感器、
可变电感式压力传感器、
膜盒式压力传感器、
可变电阻式压力传感器、
压力开关型的压力传感器等。
频率型压力传感器有：
电容式及弹性波式压力传感器。
在汽车中应用最广的是压敏电阻式及电容式压力传感器和开关类型的压力传感器。
一、压敏电阻式压力传感器
压敏电阻式压力传感器的传感元件是由位于膜片表面的压敏电阻与硅钢膜片组成。
膜片的周围有四个电阻互相连接，称为惠斯顿电桥电路，比如我们日常用的家电中的电源电路中整流部分一般用的就是惠思登电桥二极管整流电路。
当压力发生变化时，电桥电路电阻发生改变，电桥两端的5V电压发生变化，通过放大电路放大并转换成信号输出给接收设备。
压敏电阻式压力传感器由于其尺寸小、精度高且生产成本低，所以被广泛的应用在轿车及载货车上，也是目前汽车上进气压力传感器中最先进的一种。
但是，半导体元件的缺点是受温度影响较大，所以一般需要加装晶体管温度补偿电路。
电控系统中的进气压力传感器及轨压传感器大部分属于此种压力传感器。
二、膜盒式压力传感器
这种传感器是由很薄的金属片焊接成气压罐，通过气体的正压力或负压力（即抽真空）使膜盒膨胀或收缩，膜片移动时驱动操纵杆移动，膜片经过微分变换器，使其转换成电阻变化形成电信号输出，工作原理类似于机械高压泵上的冒烟限制器。
三、可变电感式压力传感器
该压力传感器主要是由两个线圈产生互感电压，当交变电压通过一个线圈时，通过互感作用使另一个线圈产生互感电压，耦合越紧则输出电压越大，所以，当铁芯向线圈中间移动时，输出信号增大。
四、开关型压力传感器
开关型压力传感器应用比较广泛，一般分薄膜式压力传感器和弹簧管式压力传感器。
1）薄膜式压力传感器：该型传感器普遍用于汽车中的报警电路中，如储气筒压力传感器、机油压力开关、空滤堵塞传感器等等。
该型传感器主要由膜片、弹簧、触点等组成，当压力低于标定值时，膜片在复位弹簧的作用下向下移动，从而使触点闭合，点亮相应报警灯。
2）弹簧管式压力传感器
在以前的旧车型中主要用于机油压力的报警装置中，如EQ1090型载货汽车及WD615发动机的机油压力传感器。
它由动触点、静触点及管型弹簧构成，当机油压力高于规定值时（一般是0.8±0.05kPa）弹簧管受压力驱动，变形较大，使触点分开，报警灯回路被切断，报警灯熄灭，当压力低于规定值时，弹簧管变形较小，触点处于接通状态，报警灯形成回路，使报警灯点亮。
五、电容式压力传感器
该类型传感器是用氧化铝膜片与底板一起形成电容，当有压力作用在膜片上时，膜片产生压力差，经过集成电路处理后产生与压力成正比的可变频率信号。
其实该型传感器就是一个通过改变间隙使两极板之间的电容值发生变化，使谐振频率发生变化，控制装置根据信息的频率便可计算出当时的绝对压力。
该类型压力传感器在轿车中应用较多。
压力传感器除上述部分外，还有如可变电阻式压力传感器、差动变压器式压力传感器等等，之后再一一介绍！
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传感器组成一般由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路三部分组成，有时还需外加辅助电源提供转换能量，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适合于传输或测量的电信号部分。

由于传感器输出信号一般都很微弱，因此传感器输出的信号一般需要进行信号调理与转换、放大、运算与调制之后才能进行显示和参与控制。
随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，已经实现了将传感器的信号调理转换电路与敏感元件一起集成在同一芯片上的传感器模块和集成电路传感器，如集成温度传感器AD590，DS18B20等。

按照其用途分类：

1、压力敏和力敏传感器 。

2、位置传感器 。

3、液位传感器。

4、能耗传感器 。

5、速度传感器。

6、加速度传感器。

7、射线辐射传感器。

8、热敏传感器。

9、真空度传感器 。

10、生物传感器。

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林西县17580978840： 传感器按照功能可以分为哪几类?注意,我问的是按照功能划分 - ？
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郯红瑞欣： 你需要哪些了,霍尔传感器,超声波传感器,按用途分速度传感器,水位传感器,压力传感器,光照强度传感器,根据你的需要来选择,温度传感器,按原理有红外传感器,电容式传感器等,微波传感器,湿度传感器,位移传感器等,桥式应变片传感器.

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郯红瑞欣： 传感器的种类非常繁杂,分类方法也多种多样,一般大家采用以下两种分类方法.一种是按照被测量的种类来划分,例如温度传感器、速度传感器、液位传感器等;另一种是按照传感器的工作原理来划分,例如电阻式传感器、光电式传感器、超声波传感器等.

林西县17580978840： 传感器可以分为哪几种? - ？
郯红瑞欣： 传感器可以分为:模拟式称重传感器和数字式称重传感器两种.

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郯红瑞欣： 重力感应,磁感应,光感应,温度感应,化学感应,等

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