传感器的基本组成是什么?

传感器一般是利用物理、化学和生物等学科的某些效应或原理按照一定的制造工艺研制出来的。因此，传感器的组成将随不同的情况而有较大差异。

但是，总的来说，传感器是由敏感元件、传感元件和其他辅助部件组成。
敏感元件是直接感受非电量，并按一定规律转换成与被测量有确定关系的其他量（一般仍为非电量），例如应变式压力传感器的弹性膜片就是敏感元件，它的作用是将压力转换成膜片的变形。

传感元件又称变换器，一般情况下，它不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的量转换成为电量输出的元件。如应力式压力传感器的应变片，它的作用是将弹性膜片的变形转换成电阻值的变化，电阻应变片就是传感元件。

这种划分并无严格的界限，并不是所有的传感器必须包含敏感元件和传感元件。如果敏感元件直接输出的是电量，它同时兼为传感元件；如果传感元件能直接感受被测非电量并输出与之成确定关系的电量，此时，传感器就是敏感元件。例如压电晶体，热电偶，热敏电阻，光电器件等。

信号调节与转换电路一般是指能把传感元件输出的电信号转换成为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。信号调节与转换的电路选择要视传感元件的类型而定，常用的电路有弱信号放大器、电桥、振荡器、阻抗变换器等。

辅助电路通常包括电源，有些传感器系统常采用电池供电。

传感器最基本是由敏感元件和转换元件组成。各种型号的传感器市面上都有卖。所以应用时我们只需考虑选择什么样的传感器以及如何处理传感器搜集到的信号。

传感器——能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装

置。通常由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件指传感器中能直接感受(或响应)被测量的部分。转换元件指传感器中能将敏感
元件感受(或响应)的被测量转换成适合于传输和(或)测量的电信号的部分。当输出为规
定的标准信号时，则一般称为变送器。
最简单的传感器是由一个敏感元件(兼转换元件)组成，它感受被测量时直接输出电量，
如热电阻、热电偶等。

传感技术——研究传感器的材料、设计、工艺、性能和应用等的综合技术。传感技术
是一门边缘技术，它涉及物理学，数学，化学，材视对其敏感元件部分的研究和开发，
除了对其芯片的研究和开发外，也应十分重视传感器的封装工艺和封装结构的研究，这
往往是引起传感器不能稳定可靠地工作的关键因素之一。
传感器的作用越来越被工业界、科技界、领导决策部门所认识。这是因为传感技术是信
息技术的三大组成部分之一。

信息技术主要由信息的采集、信息的处理、信息的传输三大部分组成。传感技术与信息
技术的关系：信息-采集-传感技术；信息-处理-计算机技术；信息-传输-通讯技术。
信息的采集主要利用传感技术，信息的处理主要利用计算机技术，信息的传输主要采用
通讯技术。传感技术是现代控制测量技术的主要环节。如果没有传感技术对原始数据进
行准确、可靠的测量，无论对信息的转换、处理、传输和显示多么精确，都将失去任何
意义。

人们往往把传感器誉为人的感官：眼——光敏传感器；鼻——气敏传感器；耳——声敏
传感器；嘴——味觉传感器；手——触觉传感器；而把计算机誉为人的大脑；把通讯技
术作为人的经络。因此通过感官来获取信息(传感器)，由大脑(计算机)发出指令，由经
络(通讯技术)进行传输，现代信息技术缺一不可。

在科学研究和基础研究中，传感器能获取人类感官无法获得的大量信息。如利用传感器
和传感技术，可以观察到10^(-lOcm)的微粒；能测量10^(-24)s的时间；一艘宇宙飞
船可以看作是一个高性能传感器的集合体，可以捕捉和收集宇宙之中的各种信息；一辆
小轿车上所用的传感器有百余种之多，利用传感器可以测量油温、水温、水压、流量、
排气量、车速、姿态等。
传感器的水平是衡量一个国家综合经济实力和技术水平的标志之一，它的发展水平、生
产能力和应用领域已成为一个国家科学技术进步的重要标志，正如国外有的专家认为；
谁支配了传感器，谁就支配了目前的 新时代。

传感器的分类目前尚无统一规定，传感器本身又种类繁多，原理各异，检测对象
五花八门，给分类工作带来一定困难，通常传感器按下列原则进行分类。

1.按被检测量分类
按被检测量分类，可分为物理量传感器，化学量传感器，生物量传感器。在各类
传感器中可分为若干族，每一族中又可分为若干组。
2.按物理原理分类
这种分类方法是以传感器的物理原理作为分类依据。可分为压阻式、压电式、电
感式、电容式、应变式、霍尔式……；这种分类方法有利于传感器专业工作者从
原理和设计上作归纳性的分析和研究。
3.按能量的传递方式分类
按能量的传递方式分类，传感器可分为有源传感器和无源传感器两大类。
有源传感器将非电量转换为电量。
无源传感器本身并不是一个换能器，被测非电量仅对传感器中的能量起控制
或调节作用，所以它必须具有辅助能源——电源。
4．按传感器的工作机理分类
按传感器的工作机理分类，可分为结构型和物性型两大类。
结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的。物理学中的定律一
般是以方程式给出。对于传感器来说，这些方程式也就是许多传感器在工作时的
数学模型。这类传感器特点是传感器的性能与它的结构材料没有多大关系。以差
动变压器为例，无论使用坡莫合金或铁氧体做铁芯，还是使用铜线或其它导
线做绕组，都是作为差动变压器而工作。
物性型传感器是利用物质法则构成的。物质法则是表示物质某种客观性质的法
则。这种法则大多数以物质本身的常数形式给出。这些常数的大小，决定了传感
器的主要性能。因此，物性型传感器的性能随材料的不同而异。如所有的半导体
传感器，以及所有利用各种环境变化而引起的金属、半导体、陶瓷、合金等性能
变化的传感器都是物性型传感器。
另外，根据传感器输出是模拟信号还是数字信号，可分为模拟传感器和数字传感

器；根据转换过程可逆与否，可分为双向传感器和单向传感器等等。

一般工业传感器有电流传感器和电压传感器。
电流传感器一般是霍尔元件。
电压传感器就是一个普通的积分电路。

敏感元件和转换元件