传感器的分类
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发布时间：2022-04-22 09:42
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时间：2023-10-08 20:45
1、电阻式
电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。
2、变频功率
变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算。
3、电阻应变式
传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。
4、压阻式
压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。
5、热电阻
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
6、激光
利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。
7、霍尔
霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
参考资料来源：百度百科—传感器
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时间：2023-10-08 20:45
传感器的种类繁多，往往同一种被测量可以用不同类型的传感器来测量，而同一原理的传感器又可测量多种物理量，因此传感器有许多种分类方法。常用的分类方法有：
1．按被测量分类
1）机械量：
位移、力、速度、加速度、……
2）热工量：
温度、热量、流量（速）、压力（差）、液位、……
3）物性参量：
浓度、粘度、比重、酸碱度、……
4）状态参量：
裂纹、缺陷、泄漏、磨损、……
……
这种分类方法也就是按用途进行分类，给使用者提供了方便，容易根据测量对象来选择传感器。
2．按测量原理分类
按传感器的工作原理可分为电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、光纤磁
敏式、激光、超声波等传感器。现有传感器的测量原理都是基于物理的、化学的和生物
等各种效应和定律，这种分类方法便于从原理上认识输入与输出之间的变换关系，有利
于专业人员从原理、设计及应用上作归纳性的分析与研究。
3．按信号变换特征分类
1）结构型：主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传
感器依靠极板间距离的变化引起电容量的改变。
2）物性型：是利用敏感元件材料本身物理属性的变化来实现信号变换的。例如水
银温度计是利用水银的热胀冷缩现象测量温度，压电式传感器是利用石英晶体的压电效
应实现测量等。
4．按能量关系分类
1）能量转换型：传感器直接由被测对象输入能量使其工作的。例如热电偶、光电
池等，这种类型传感器也称为有源传感器。
2）能量控制型：传感器从外部获得能量使其工作，由被测量的变化控制外部供给
能量的变化。例如电阻式、电感式等传感器，这种类型的传感器必须由外部提供激励源
（电源等），因此也称为无源传感器。
表4.1.1按能量转换型和能量控制型对常用传感器的工作原理进行归纳。
除以上分类方法外，还可按照输出量分为模拟式传感器和数字式传感器，按照测量
方式分为接触式传感器和非接触式传感器等等。
表4.1.1
传感器的工作原理按能量关系分类
量转换型
能量控制型
压电效应（压电式）
应变效应（应变片）
压磁效应（压磁式）
压阻效应（应变片）
热电效应（热电偶）
热阻效应（热电阻、热敏电阻）
电磁效应（磁电式）
磁阻效应（磁敏电阻）
光生伏特效应（光电池）
内光电效应（光敏电阻）
热磁效应
霍尔效应（霍尔元件）
热电磁效应
电容（电容式）
静电式
电感（电感式）
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时间：2023-10-08 20:46
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下表。
1、传感器按照其用途分类：
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 加速度传感器 射线辐射传感器 热敏传感器 24GHz雷达传感器
2、传感器按照其原理分类：
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。
3、传感器按照其输出信号为标准分类：
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。
4、传感器按照其材料为标准分类：
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。
5、传感器按照其制造工艺分类：
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。 （空侣网暖通专家提供）
6、传感器根据测量目的不同分类
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。
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时间：2023-10-08 20:46
热释电效应某些绝缘物质受热时，随着温度的上升，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。热释电效应在近十年被用于热释电红外传感器中。能产生热释电效应的晶体称为热释电体，又称为热电元件。热电元件常用的材料有单晶、压电陶瓷及高分子薄膜等。 热释电红外传感器的结构热释电红外传感器由以下四个主要部分构成： ①构成电路的铝基板、场效应晶体管(FET); ②具有热释电效应的陶瓷材料; ③ *入射红外波长的窗口材料; ④ 外壳TO—5型管帽和管座。 由于探测器元件单独使用时，存在着探测距离较短、获得的信号后续电路不易处理的不足，所以目前多选用红外组合件来探测。红外组合件由热释电红外传感器、透镜、测量转换电路和密封管壳构成]。透镜可以扩大探测范围，提高测量的灵敏度;测量转换电路可以完成滤波、放大等信号处理过程;密封管壳能防止因外界噪声引起的错误动作。这种组合件体积小、成本低、功能多样，所以应用广泛。
以上信息参考工控网
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时间：2023-10-08 20:47
常见传感器的应用领域和工作原理列于下表。
1、传感器按照其用途分类：
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 加速度传感器 射线辐射传感器 热敏传感器 24GHz雷达传感器
2、传感器按照其原理分类：
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。
3、传感器按照其输出信号为标准分类：
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。
4、传感器按照其材料为标准分类：
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。
5、传感器按照其制造工艺分类：
集成传感器 薄膜传感器 厚膜传感器 陶瓷传感器
