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傳感器為幾乎所有工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域提供重要信息，例如位置、電流、流速、溫度、距離和角度的數(shù)字和模擬信號(hào)。作為現(xiàn)代傳感器技術(shù)的聯(lián)合創(chuàng)始人和，我們?yōu)檫@些目的提供適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品范圍。您可以從5,000多種接近開關(guān)、光電、流量和位置傳感器中進(jìn)行選擇，以實(shí)施您的定制解決方案。

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

國際電工委員會(huì)(IEC：International electrotechnical Committee)的定義是：“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號(hào)”?！皞鞲衅魇前ǔ休d體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的傳感器”。

傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的器件，是檢測儀表的主要組成部分。檢測儀表一般包括傳感器、檢測點(diǎn)取樣設(shè)備及信號(hào)放大器（進(jìn)行抗干擾處理及信號(hào)傳輸），以及電源及現(xiàn)場顯示部分。電信號(hào)一般包括連續(xù)量、離散量兩種，實(shí)際上還可分成模擬量、開關(guān)量、脈沖量等。模擬信號(hào)傳輸采用統(tǒng)一信號(hào)（4-20mADC等）。

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，有不同的類型區(qū)分：

　?。?按照被測物理量：溫度、濕度、位移、力、速度、氣體成份等傳感器；

　?。?按照工作原理：電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。

　　３.按照傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)，可分為：輸出為開關(guān)量（“１”和"０”或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。

電阻式傳感器：將被測量（如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等物理量）轉(zhuǎn)換式成電阻值。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等。

電阻應(yīng)變式傳感器：電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。

壓阻式傳感器：是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片（或稱膜片）可直接作為測量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出?；牧现饕獮楣杵玩N片。

熱電阻傳感器：熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。用于測量-200℃～+500℃范圍內(nèi)的溫度。

（一）根據(jù)被測信號(hào)的性質(zhì)，分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類。

1.物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。

2.化學(xué)傳感器的工作原理基于那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等。被測信號(hào)量的微小變化將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

有些傳感器既不屬于物理類，也不屬于化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)?；瘜W(xué)傳感器存在技術(shù)問題較多，如可靠性問題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性問題等。

（二）按照用途或者使用場合，可分為：

壓敏傳感器、力敏傳感器 、位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器 速度傳感器 、熱敏傳感器 加速度傳感器 、射線輻射傳感器 振動(dòng)傳感器、 濕敏傳感器 磁敏傳感器、氣敏傳感器 、真空度傳感器、生物傳感器等等。

（三）按照輸出信號(hào)類型可分為：

模擬傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。

數(shù)字傳感器——將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。

膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出。

開關(guān)傳感器——當(dāng)一個(gè)被測量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。

（四）按照使用的敏感材料可分：

在外界因素作用下，敏感材料會(huì)作出反應(yīng)。即那些具有特定功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。

(1)按照其所用材料的類別分為：金屬、 聚合物、 陶瓷、 混合物

(2)按材料的物理性質(zhì)分為：導(dǎo)體、 絕緣體、 半導(dǎo)體、 磁性材料

(3)按材料的晶體結(jié)構(gòu)分為：單晶、多晶、 非晶材料

（五）按照制造工藝，可以分為：

集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器

1、集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號(hào)的部分電路也集成在同一芯片上。

2、薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時(shí)，同樣可將部分電路制造在此基板上。

3、厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進(jìn)行熱處理，使厚膜成形。

4、陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產(chǎn)。

（六）按照能量觀點(diǎn)來分類：有源傳感器和無源傳感器

1.有源傳感器：需要外加電源才能工作。通常配有電壓測量電路和放大器。輸出信號(hào)能量部分來自被測對(duì)象，另一部分由電源提供。

2.無源傳感器：不需要外部電源即可工作，通過吸收被測對(duì)象的能量來輸出信號(hào)。例如，基于壓阻效應(yīng)、熱電效應(yīng)、光電效應(yīng)構(gòu)成的傳感器都屬于無源傳感器。不需要使用外來接電源的傳感器且可以通過外部獲取到無限制的能源的感應(yīng)傳感器。

無源傳感器結(jié)構(gòu)簡單，但對(duì)被測對(duì)象的影響大，靈敏度不高，輸出信號(hào)能量不高，易受干擾；有源傳感器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)被測對(duì)象的影響小，靈敏度高，輸出信號(hào)能量高，不易受干擾。[4]

三、傳感器的性能

1.靜態(tài)特性：是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。

2.動(dòng)態(tài)特性：是指傳感器在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。

3.線性度：通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。

擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

4.靈敏度：靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個(gè)常數(shù)；否則，它將隨輸入量的變化而變化。

　　靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如，某位移傳感器，在位移變化1mm時(shí)，輸出電壓變化為200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。

　　當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí)，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。提高靈敏度，可得到較高的測量精度。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。

5.分辨力：分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。

　　通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。