傳感器知識(shí)點(diǎn)總結(jié)（定義/作用/特點(diǎn)/組成/功能/分類(lèi)）

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一、定義

[傳感器]又稱(chēng)換能器，是一種[檢測(cè)]裝置，它可以接收測(cè)量[信息]，然后按照一定的規(guī)則或其他需要的形式輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、記錄、顯示和控制等。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB65-8傳感器可以接收測(cè)量信息并將其轉(zhuǎn)換為可用的[信號(hào)]設(shè)備，由傳感單元或[接口]元件組成。

中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認(rèn)為，傳感器的存在和發(fā)展就是讓物體具有觸覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)等，讓物體慢慢活起來(lái)。

在新韋伯斯特詞典中，傳感器被定義為從系統(tǒng)接收電力，然后以另一種形式將電力發(fā)送到另一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備。

二、主要作用

為了從外部獲取信息，人們必須使用感覺(jué)器官。然而，僅僅使用感覺(jué)器官在研究自然現(xiàn)象、規(guī)律和生產(chǎn)活動(dòng)方面是不夠的。現(xiàn)在傳感器派上用場(chǎng)了。因此，傳感器是人類(lèi)五感的延伸，也被稱(chēng)為電五感。

隨著世界新技術(shù)革命的到來(lái)，世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在使用信息的過(guò)程中，我們需要解決的第一個(gè)問(wèn)題是獲得準(zhǔn)確可靠的信息。傳感器是獲取它們的主要方式。

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)特別是自動(dòng)化過(guò)程中，使用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù)，使設(shè)備在正常或最佳狀態(tài)下工作，從而使產(chǎn)品達(dá)到最佳質(zhì)量。因此，也可以說(shuō)，如果沒(méi)有大量?jī)?yōu)秀的傳感器，現(xiàn)代生產(chǎn)也失去了基礎(chǔ)。

在基礎(chǔ)學(xué)科的研究中，傳感器具有更為突出的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了許多新的領(lǐng)域，如宏觀(guān)觀(guān)測(cè)數(shù)千光年的浩瀚宇宙，微觀(guān)觀(guān)測(cè)比FM小的粒子世界，縱向觀(guān)察數(shù)十萬(wàn)年的天體演化，瞬間響應(yīng)直到s。

此外，還有各種極端技術(shù)研究，對(duì)深化材料認(rèn)識(shí)，開(kāi)發(fā)超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等新能源和新材料具有重要作用。顯然，如果沒(méi)有相互自適應(yīng)傳感器，就不可能獲得大量信息。基礎(chǔ)科學(xué)研究的諸多障礙在于獲取客體信息的難度。

然而，一些新的機(jī)制和高靈敏度的檢測(cè)傳感器往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域的突破。一些傳感器的發(fā)展往往是一些邊緣學(xué)科發(fā)展的先驅(qū)。傳感器早已滲透到最廣泛的領(lǐng)域，如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋勘探、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程，甚至文物保護(hù)等。可以毫不夸張地說(shuō)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代項(xiàng)目都離不開(kāi)各種傳感器，從浩瀚的太空到浩瀚的海洋，甚至復(fù)雜的工程系統(tǒng)。

由此可見(jiàn)，傳感器在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮著重要作用。世界各國(guó)都高度重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信在不久的將來(lái)，傳感器技術(shù)將有一個(gè)飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱(chēng)的新水平。

三、主要特點(diǎn)

傳感器的特點(diǎn)包括小型化、數(shù)字化、[智能]化、多功能化、系統(tǒng)化和[網(wǎng)絡(luò)]化。它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，而且建立了新的產(chǎn)業(yè)，從而成為二十一世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。微型化是基于微[電子][機(jī)械]系統(tǒng)（[MEMS]）技術(shù)，已成功應(yīng)用于硅[壓力傳感器]

四、傳感器的組成

如下圖所示，傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助[電源]等四部分組成。

五、主要功能

傳感器的功能經(jīng)常與人類(lèi)的5個(gè)主要感覺(jué)器官進(jìn)行比較：

[光電]傳感器 -- 視覺(jué)

聲學(xué)傳感器 -- 聽(tīng)力

氣體傳感器 - 嗅覺(jué)

化學(xué)傳感器 - 味覺(jué)

壓敏、溫度敏感、流體傳感器 - 觸覺(jué)

敏感元素的分類(lèi)：

物理類(lèi)基于力、熱、光、電、磁和聲音的物理效應(yīng)。

化學(xué)，基于化學(xué)反應(yīng)的原理。

生物類(lèi)，基于酶、抗體和激素的分子識(shí)別。

通常按其基本認(rèn)知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣體傳感器、力傳感器、慈敏元件、濕度傳感器、聲學(xué)傳感器、輻射敏感元件、色敏元件和味敏元件等。十個(gè)類(lèi)別（有些具有敏感元素分為46類(lèi)）。

六、主要分類(lèi)

1.根據(jù)目的

壓敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、輻射傳感器和熱敏傳感器。

2.根據(jù)原則

振動(dòng)傳感器、濕度傳感器、磁傳感器、氣體傳感器、真空傳感器、生物傳感器等

3.根據(jù)輸出信號(hào)

模擬傳感器：將測(cè)量的非電氣量轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)。

數(shù)字傳感器：將測(cè)量的非電量轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出信號(hào)（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。

取數(shù)字傳感器：將輸出的被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)或短周期信號(hào)（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。

開(kāi)關(guān)傳感器：當(dāng)被測(cè)信號(hào)達(dá)到某個(gè)閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一組低電平或高電平信號(hào)。

4.按制造工藝分

集成傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制成，用于生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路。一些用于對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行初步處理的電路也集成在同一芯片上。

薄膜傳感器是由沉積在基板上的薄膜strate和相應(yīng)的敏感材料的薄膜形成的。當(dāng)使用混合過(guò)程時(shí)，也可以在此基板上制作部分電路。

厚膜傳感器由相應(yīng)材料的漿料制成，并涂覆在陶瓷基板上。基板通常由Al2O3制成，然后經(jīng)過(guò)熱處理以形成厚膜。

陶瓷傳感器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)陶瓷工藝或各種品種（溶膠、凝膠等）生產(chǎn)。

完成適當(dāng)?shù)闹苽洳僮骱螅瑢⑿纬傻慕M件在高溫下燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器兩種工藝之間有許多共同的特點(diǎn)。在某些方面，人們認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變體。

每種技術(shù)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。由于資金投入低，傳感器參數(shù)穩(wěn)定性高，陶瓷和厚膜傳感器更合理。

5.根據(jù)測(cè)量目的

物理傳感器由被測(cè)材料的某些物理性質(zhì)的特征變化組成。

化學(xué)傳感器由敏感元素制成，可以將化學(xué)成分、濃度和其他化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電量。

生物傳感器是由各種生物或生物特性制成的傳感器，用于檢測(cè)和識(shí)別生物體的化學(xué)成分。

6.根據(jù)構(gòu)成

基本傳感器：最基本的單變頻設(shè)備之一。

組合傳感器：由不同的單變換裝置組合而成的傳感器。

應(yīng)用傳感器：由基本型傳感器或組合傳感器與其他機(jī)構(gòu)組合組成的傳感器。

7.根據(jù)效果形式

它可以分為有源和無(wú)源傳感器。有源傳感器具有動(dòng)作和反作用的功能。傳感器可以向被檢測(cè)對(duì)象發(fā)出一定的檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)被測(cè)物體中被檢測(cè)信號(hào)的變化，或者通過(guò)檢測(cè)信號(hào)在被測(cè)物體中產(chǎn)生某種效果形成信號(hào)。檢測(cè)信號(hào)變化的模式稱(chēng)為動(dòng)作型，檢測(cè)響應(yīng)和信號(hào)的形式稱(chēng)為反應(yīng)型。雷達(dá)和射頻測(cè)距器是動(dòng)作型的例子，光聲效應(yīng)分析裝置和激光分析儀是抵消的例子。

無(wú)源傳感器只接收被測(cè)物體本身產(chǎn)生的信號(hào)，如紅外輻射測(cè)溫儀、紅外攝像機(jī)等。
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