什么是传感器？

一.什么是传感器？

“感知规定的被测量，并按照一定的规律将其转换为可用信号的设备或装置，通常由传感器和转换元件组成”。 传感器是感测被测信息，并将感测到的信息按照一定规则转换成电信号或其他所需形式的信息输出，满足信息传输、处理、存储、显示、记录、控制等要求的检测装置。 它是实现自动检测和自动控制的主要环节。

二.传感器的分类

目前，传感器常用的分类有以下三种。

1、按传感器物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成分等传感器。

2、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。

3、根据传感器输出信号的性质分类，输出可分为开关量(“1”和)0)或“开”和“闭”)的开关型传感器。 输出为模拟型传感器； 输出脉冲或代码的数字型传感器。

关于传感器的分类
1、根据被测物理量划分。 例如力、压力、位移、温度、角度传感器等。

2、根据传感器的工作原理，例如应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、感应式传感器、电容式传感器、光电式传感器等。

3、按照传感器转换能量的方法划分：

)1)能量转换型)压电式、热电偶、光电式传感器等。

)2)能量控制)例如电阻式、感应式、霍尔式等传感器及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等。

4、根据传感器的工作机理划分：

)1)结构型)如感应式、电容式传感器等。

)2)物性类型)压电式、光电式、各种半导体式传感器等。

5、按传感器输出信号格式划分：

(1)模拟式)传感器输出为模拟电压量。

)2)数字)传感器输出为数字量，且例如为编码器传感器。

三.传感器的静态特性

传感器的静态特性是指对于静态输入信号，传感器的输出量与输入量之间存在相互关系。 此时，由于输入量和输出量与时间无关，因此这些关系，即传感器的静态特性可以用不包含时间变量的代数方程式、或以输入量为横轴，以与其对应的输出量为纵轴的特性曲线来记述。 表征传感器静态特性的主要参数有线性度、灵敏度、分辨率、滞后等。

四.传感器的动态特性

动态特性是指传感器在输入变化时其输出的特性。 在实际工作中，传感器的动态特性往往用对特定标准输入信号的响应来表示。 这是因为，传感器对标准输入信号的响应容易通过实验求出，且对标准输入信号的响应与对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，因此已知前者能够推测后者。 因为最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也由阶跃响应和频率响应表示。五.传感器的线性

通常，传感器的实际静态特性输出是曲线而不是直线。 在实际工作中，为了使仪器具有均匀的刻度读数，拟合直线往往近似表示实际的特性曲线、线性度(非线性误差)，这是近似程度的性能指标。

有几种方法可以选择拟合直线。 当连接零输入和满量程输出点的理论直线为拟合直线时，或者以特性曲线上距离各点的偏差平方和最小的理论直线为拟合直线，该拟合直线称为最小二乘法拟合直线。

五.传感器灵敏度

灵敏度是指传感器稳定动作时输出量变化y相对于输入量变化x之比。

这是输出-输入特性曲线的斜率。 当传感器的输出与输入之间存在线性关系时，灵敏度s为常数。 否则，会根据输入量而变化。

灵敏度的维度是输出、输入量的维度之比。 例如，某位移传感器在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，其灵敏度应表示为200mV/mm。

在传感器的输出、输入量维度相同的情况下，灵敏度可以作为倍率来理解。

灵敏度提高，获得高测量精度。 但是，灵敏度越高，测量范围越窄，稳定性也容易变差。

六.传感器的磁滞特性

磁滞特性表现传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减少)的行程间输出-一输入特性曲线不一致的程度，通常用这两条曲线间的最大差MAX和全范围输出fs的百分比来表示。

磁滞是由于传感器内部元件中存在的能量的吸收造成的。

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