常见的25种传感器类型介绍

  热电阻传感器主要是利用电阻值随气温变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。 在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。比较广泛的热电阻材料为铂、铜、 镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、稳定性很高、使用温度范围宽、加工容易等特点。用 于测量-200℃～500℃范围内的温度。 7.激光传感器

  利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于 长度(ZLS-Px)、距离(LDM4x)、振动(ZLDS10X)、速度(LDM30x)、方位等物理量的测量，还可 用于探伤和大气污染物的监测等。

  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。

  (1)线性型霍尔传感器是由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。

  (2)开关型霍尔传感器是由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出 数字量。

  (1)室温管温传感器：室温传感器用于测量室内和室外的环境和温度，管温传感器用于测量蒸发器 和冷凝器的管壁温度。室温传感器和管温传感器的形状不相同，但温度特性基本一致。按温度特 性划分，美的使用的室温管温传感器有二种类型：1.常数B值为4100K±3%，基准电阻为25℃对 应电阻10KΩ±3%。在0℃和55℃对应电阻公差约为±7%;而0℃以下及55℃以上，对于不同的供 应商，电阻公差会有一定的差别。温度越高，阻值越小;温度越低，阻值越大。离25℃越远，对 应电阻公差范围越大。

  生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有 机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测的新方法与监控方法，也是物 质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关 生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器)， 二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种能使用 的生物传感器分析装置、仪器和系统。

  视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨 率来衡量，以像素数量表示。在捕获图像之后，视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行 比较，以做出分析。例如，若视觉传感器被设定为辨别正确地插有八颗螺栓的机器部件，则传 感器知道应该拒收只有七颗螺栓的部件，或者螺栓未对准的部件。此外，无论该机器部件位于 视场中的哪个位置，无论该部件是否在360度范围内旋转，视觉传感器都能做出判断。

  无线温度传感器将控制对象的温度参数变成电信号，并对接收终端发送无线信号，对系统实行 检测、调节和控制。可直接安装在普通工业热电阻、热电偶的接线盒内，与现场传感元件构成 一体化结构。通常和无线中继、接收终端、通信串口、电子计算机等配套使用，这样不仅节省 了补偿导线和电缆，而且减少了信号传递失真和干扰，从而获的了高精度的测量结果。

  位移传感器又称为线性传感器，把位移转换为电量的传感器。位移传感器是一种属于金属感应 的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量它分为电感式位移传感器，电容式 位移传感器，光电式位移传感器，超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器。

  在这种转换过程中有许多物理量(例如压力、流量、加速度等)常常需要先变换为位移，然后再将 位移变换成电量。因此位移传感器是一类重要的基本传感器。在生产的全部过程中，位移的测量一般 分为测量实物尺寸和机械位移两种。机械位移包括线位移和角位移。按被测变量变换的形式不 同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型(如自发电式)和结构型两 种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、 电感式位移传感器、自 整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器 的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。

  用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感材料而制成的硅压阻传 感器慢慢的受到人们的重视，尤其是以测压和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。

  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造成，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。

  3.称重传感器 称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。

  能够实现力→电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主 要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重 传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对来说还是比较差的环 境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。

  真空度传感器使用先进的硅微机械加工技术生产以集成硅压阻力敏元件作为传感器的核心元件制成的绝对压力变送器由于采用硅硅直接键合或硅派勒克斯玻璃静电键合形成的真空参考压力腔及一系列无应力封装技术及精密温度补偿技术因而具有稳定性优良精度高的突出优点适用于各种情况下绝对压力的测量与控制

  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。

  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，可 以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基 波功率、谐波功率等参数。

  无线温度传感器大范围的应用于化工、冶金、石油、电力、水处理、制药、食品等自动化行业。例 如：高压电缆上的温度采集;水下等恶劣环境的温度采集;运动物体上的温度采集;不易连线通过的 空间传输传感器数据;单纯为降低布线成本选用的数据采集方案;没有交流电源的工作场合的数据 测量;便携式非固定场所数据测量。

  利用激光技术做测量的传感器。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。

  激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向 散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光 电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转 化为相应的电信号。

  24GHz雷达传感器采用高频微波来测量物体运动速度、距离、运动方向、方位角度信息，采用 平面微带天线设计，具有体积小、质量轻、灵敏度较高、稳定强等特点，广泛运用于智能交通、 工业控制、安防、体育运动、智能家居等行业。工业与信息化部2012年11月19日正式对外发布了 《工业与信息化部关于发布24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》(工信部无 〔2012〕548号)，明白准确地提出24GHz频段短距离车载雷达设备作为车载雷达设备的规范。

  智能传感器是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换 信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。与一般传感器相比，智能传感器具有 以下三个优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低;具有一定的编程自动化能 力;功能多样化。智能传感器是一个相对独立的智能单元，它的出现对原来硬件性能苛刻要求有 所减轻，而靠软件帮助可以使传感器的性能大幅度提高。

  压力传感器引是工业实践中最为常用的一种传感器，其大范围的应用于各种工业自控环境，涉及水 利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机

  超声波测距离传感器采用超声波回波测距原理，运用精确的时差测量技术，检测传感器与目标 物之间的距离，采用小角度，小盲区超声波传感器，具有测量准确，无接触，防水，防腐蚀， 低成本等优点，可应于液位，物位检测，特有的液位，料位检测方式，可保证在液面有泡沫或 大的晃动，不易检测到回波的情况下有稳定的输出，应用行业：液位，物位，料位检测，工业 过程控制等。

  一体化温度传感器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。采用固 体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的传感器。一体化温度传感器一 般分为热电阻和热电偶型两种类型。

  热电阻温度传感器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元 等组成。测温热电阻信号转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿，经 V/I转换电路后输出一个与被测温度成线)排气温度传感器：排气温度传感器用于测量压缩机顶部的排气温度，常数B值为3950K±3%, 基准电阻为90℃对应电阻5KΩ±3%。

  光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类非常之多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电 阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感 器、CCD和CMOS图像传感器等。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线 波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可当作探测元件组成其他传感器，对许多非电 量进行仔细的检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最 广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术引中占有很重要的地位。最简单的光敏传 感器[2]是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。

  传感器的作用其实就是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。例如，日 常生活中使用的话筒，手机中的麦克风，它将声音转换成电信号，然后放大到最佳范围。然 后，在扬声器的o / p处将电信号变成音频信号。如今传感器所检测的信号近来显著地增加，因而 其品种也极其繁多。今天我们来看看传感器的种类吧：

  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与半导体两类，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较高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。

  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。当基片收到外部作用力作用而产 生形变时，各电阻值将发生明显的变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。

  按照其感受器中所采用的生命物质分类，可分为：微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、 细胞传感器、酶传感器、DNA传感器等等。

  按照传感器器件检测的原理分类，可分为：热敏生物传感器、场效应管生物传感器、压电生物 传感器、光学生物传感器、声波道生物传感器、酶电极生物传感器、介体生物传感器等。

  温度传感器的种类很多，常常使用的有热电阻：PT100、PT1000、Cu50、Cu100;热电偶： B、E、J、K、S等。温度传感器不但种类非常之多，而且组合形式多样，应根据不同的场所选用合 适的产品。

  测温原理：根据电阻阻值、热电偶的电势随温度不同发生有规律的变化的原理，我们大家可以得到 所需要测量的温度值。