第0章 傳感器原理及工程應(yīng)用-緒論

傳感器原理與檢測技術(shù)檢測就是去認(rèn)識(shí)——科學(xué)家西門子（W.Ven.Siemens）第0章緒論一、傳感器的定義二、傳感器的分類三、檢測技術(shù)四、傳感器及檢測技術(shù)的發(fā)展一、傳感器的定義

傳感器是檢測系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)。它是以一定的精度把被測量轉(zhuǎn)換成與之有確定關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種量值的測量裝置。更廣義地把傳感器定義為：一種能感受外界信息(力、熱、聲、光、磁、氣體、濕度等等)，并按一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成易處理的電信號(hào)的裝置。顧名思義，傳感器的功能是一感二傳，即感受被測信息，并傳送出去。根據(jù)傳感器功能要求，它一般應(yīng)由三部分組成，即：敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路。能夠靈敏地感受被測量并作出響應(yīng)的元件。

如金屬或半導(dǎo)體應(yīng)變片，能感受壓力的大小而引起形變，形變程度就是對壓力大小的響應(yīng)。鉑電阻能感受溫度的升降而改變其阻值，阻值的變化就是對溫度升降的響應(yīng)，所以鉑電阻就是一種溫度敏感元件，而金屬或半導(dǎo)體應(yīng)變片，就是一種壓力敏感元件。敏感元件轉(zhuǎn)換元件

上面介紹的敏感元件，其中有許多可兼做轉(zhuǎn)換元件。轉(zhuǎn)換元件實(shí)際上就是將敏感元件感受的被測量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)的元件。如果敏感元件本身就能直接將被測量變成電路參數(shù)，那么，該敏感元件就是具有了敏感和轉(zhuǎn)換兩個(gè)功能。如熱敏電阻，它不僅能直接感受溫度的變化，而且能將溫度變化轉(zhuǎn)換成電阻的變化，也就是將非電路參數(shù)（溫度）直接變成了電路參數(shù)（電阻）。二、傳感器的分類1、按照工作機(jī)理：分為物性傳感器和結(jié)構(gòu)型傳感器兩大類。

物性傳感器：利用外界信息使材料本身的固有性質(zhì)發(fā)生變化，通過檢測性質(zhì)的變化來檢測外界信息。物理傳感器（如半導(dǎo)體的力、熱、光、磁敏傳感器等）；化學(xué)傳感器（如溫度傳感器、Fe2O3氣體傳感器等）；生物傳感器，（如酶傳感器、微生物傳感器等）。

結(jié)構(gòu)型傳感器：利用外界信息使一些元件的結(jié)構(gòu)（如彈簧、氣壓）發(fā)生形變，測量結(jié)構(gòu)的變化來檢測被測對象，如金屬的伸縮來感知溫度等等。2、按照信息的傳遞方式：分為直接型和間接型傳感器。直接型傳感器：將被測的信息通過傳感器直接轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器，如光敏二極管直接…，熱敏電阻直接…。間接型傳感器：將被測信息通過多于一次的轉(zhuǎn)換才變?yōu)殡娦盘?hào)的，如壓力傳感器…3、按照人類的感覺功能：列如表1中。機(jī)器人的感覺系統(tǒng)由視覺、觸覺、痛覺、滑動(dòng)覺、接近覺、熱覺或溫覺、力覺、嗅覺、聽覺、味覺組成，

另外為了將多個(gè)傳感器得到的信息綜合利用，發(fā)展多信息處理技術(shù)，使機(jī)器人更準(zhǔn)確、全面和低成本地獲取所處環(huán)境的信息，組成了機(jī)器人智能技術(shù)，如機(jī)器人的多感覺系統(tǒng)（RobotSensorySyetem）和多傳感器信息的集成與融合(Multi-SensorIntegrationandFusion)。

總之，為了使用的方便，不同的行業(yè)依據(jù)的分類方式不同，而且會(huì)隨著傳感器的發(fā)展出現(xiàn)更新的種類。4、按照制備傳感器所用的材料可以分為半導(dǎo)體傳感器、金屬傳感器、陶瓷傳感器、光纖傳感器、高分子傳感器，生物傳感器等。5、按傳感器的檢測對象分類，如溫度傳感器用于測量溫度，光敏傳感器、壓力傳感器、磁傳感器、氣敏傳感器、濕