认识传感器

认识传感器

传感器是一种检测设备，是实现自动检测和控制的主要环节。

传感器的特点包括小型化、数字化、智能化、多功能性、系统化和网络化。通常，根据其基本感知功能将其分为十类，包括热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、辐射敏感元件、色敏元件和味觉敏感元件。它在汽车、工业和消费等各个领域有着广泛的应用。传感器可以感知测量到的信息，并根据一定的规则将其转换为电信号或其他所需的信息输出形式，以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求

1基本定义

国家标准GB7665-87中对传感器的定义是：“一种能够感测特定被测物体并根据某些定律（数学函数规则）将其转换为可用信号的装置或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展为物体提供了触觉、味觉、嗅觉等感官，使其逐渐复活

“传感器”在《新维斯词典》中被定义为“从一个系统接收电力并通常以另一种形式将其发送到第二个系统的设备”。

2主要功能
人们必须依靠自己的感官才能从外界获得信息。然而，仅仅依靠人们自己的感觉器官来研究自然现象、规律和生产活动是远远不够的。为了适应这种情况，需要传感器。因此，可以说传感器是人类面部特征的延伸，也称为电特征。

随着新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的是获得准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域信息的主要途径和手段。

在现代工业生产中，特别是在自动化生产过程中，使用各种传感器来监测和控制生产过程中的各种参数，使设备处于正常或最佳状态，使产品达到最佳质量。因此，可以说，如果没有众多优秀的传感器，现代生产将失去基础。

在基础学科研究中，传感器的地位更加突出。现代科学技术的发展进入了许多新的领域：例如，在宏观层面，需要观察跨越数千光年的浩瀚宇宙，在微观层面，需要观测小到fm的粒子世界，在垂直方向，需要观测跨越数十万年的天体演化，以及在短期内的瞬时反应。此外，出现了各种对深化材料理解、探索新能源、新材料等具有重要作用的极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超真空、超强磁场、超弱磁场等。显然，如果没有合适的传感器，就不可能获得大量人类感官无法直接获得的信息。基础科学研究的许多障碍首先在于获取物体信息的困难，而新机制和高灵敏度检测传感器的出现往往会导致该领域的突破。一些传感器的开发往往是边缘学科发展的先驱。

传感器已经渗透到工业生产、太空开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物技术甚至文物保护等广泛领域。毫不夸张地说，几乎每一个现代项目，从广阔的太空到浩瀚的海洋，再到各种复杂的工程系统，都离不开各种传感器。

由此可见，传感器技术在发展经济、促进社会进步方面的重要作用十分明显。世界各国高度重视这一领域的发展。我相信，在不久的将来，传感器技术将实现飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

3主要特点

传感器的特点包括小型化、数字化、智能化、多功能性、系统化和网络化。它们不仅促进了传统产业的转型升级，还可能建立新的产业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是基于微机电系统（MEMS）技术，并已成功应用于硅器件中，以创建硅压力传感器。

4组成介绍

图1 传感器的组成

敏感元件直接感应被测物体，并输出与被测物体有一定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；转换电路负责放大和调制转换元件输出的电信号；转换部件和转换电路通常需要辅助电源。

5主要功能

传感器的功能经常被比作人类的五个主要感觉器官：

光敏传感器-视觉

声音敏感传感器-听觉

气体传感器-嗅觉

化学传感器-味道

压敏、热敏、流体传感器-触觉

敏感成分的分类：

物理，基于物理效应，如力、热、光、电、磁和声音。

化学，基于化学反应原理。

生物学，基于分子识别功能，如酶、抗体和激素。

通常，根据其基本感知功能，可将其分为十类：热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、辐射敏感元件、色敏元件和味觉敏感元件（有些还将敏感元件分为46类）。