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传感器在自动化领域、人工智能领域应用极为普遍，在一定程度上讲，传感技术的发展决定着人工智能技术、自动控制技术发展！作为在人工智能系统中的一种前向通道元器件，我们把传感器形象比喻为人类的五官承担着采集和转换信息的任务，它能将感受到的光亮度、温度、声音、压力、流量、颜色、位移、质量、加速度等等物理量，并按一定规律转换成可以测量的电压信号或电流信号，因此，传感器被称之为“电五官”。因此传感器是自动控制系统或人工智能获取信息的重要器件。比如在航天航空、电力交通、冶金石油、建筑、医学、食品制造、机器人等具体行业都离不开。（当前，传感器正朝着集成化、系统化、网络化的方向发展。）下面和大家说说关于传感器的一些事。

智能照明的光感应和物体移动检浏传感器！

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一、传感器的命名及让大家认识传感器及相关特点

传感器是能将非电量信号转换成电信号以实现信息检测的器件。其作用与人的五官很相似，但感觉灵敏度和范围却远远超过人的感官。国标GB/T 7665- 2005 《传感器通用语》中，传感器被定义为“能感受(或响应)规定的被测量，并按照-定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。这个定义包含了如下几个方面的含义:

(1)、传感器是测量装置，能完成测量任务。

(2)、它的输人被测量可以是物理量，也可以是化学量、生物量等。

(3)、它的输出量是某种便于传输、转换、处理和显示的物理量，主要是电物理量，因为包物理量是物理量中最容易传输、转换和处理的量。

(4)、输出与输人有一定的对应关系，而且这种关系要有一定的规律和精度。

传感器有时我们也被称为变能器、变换器、变送器或探测器，通俗地说“传感器就是把待测非电量转换成与之相对应的电信号的元件、器件或装置的总称”。传感器的作用有两方面:一是对非电量进行测量，二是把非电量转化成与其有一-定关 系的电量。

首先我们先说一下传感器的组成和分类

对于传感器组成而言它通常由敏感元件、传感元件、测量电路及辅助电源组成，其中敏感元件是指传感器中直接感受或响应被测量的部分。传感元件是指传感器中能将敏感元件的输出信号转换成适于传输和测量的电信号部分，传感元件输出的电量种类很多，如电压、电荷量、电阻、电容、电感等。由于传感元件输出的电信号-般都很微弱或不易传输或含有大量的噪声干扰，因而就需要把这样的电信号变换为便于处理、记录、显示和控制的形式，完成这项功能的电路-般被称为测量电路。 测量电路的类型视传感元件的不同而定，经常使用的测量电路有放大器、电桥、振荡电路等，它可以安装在传感器的壳体里。也可以与敏感元件一起集成在同一芯片上。应该指出的是，并不是所有的传感器都必须包括敏感元件和传感元件两部分。如果它能直接感受被测量的变化而输出与之一定关系的电信号那么它既是敏感元件又是传感元件。

对于传感器分类而言，由于传感器技术是项知识密集型技术，它所部及的知识非常广泛与许多学科都有关系，传感器的种类很多，同一种被测最可以用不同的传感器来测量:同种工作原理的传感器可以测量多种不同的物理量。因此，目前对传感器尚无个统一的分类方法，但比较常用的分类方法有以下几类分法。

第一是按被测物理量来分类

按被测物理量来分，传感器分为压力传感器、温度传感器、位移传感器、加速度传感

器、流量传感器、气体传感器、湿度传感器及转矩传感器等。这种分类方法的优点是比较清

楚地表达了传感器的用途，使用户-一目了然，便于选用;缺点是造成传感器的种类繁多，又

把同一用途而原理不同的传感器归为类，不便于用户掌握各种传感器的基本原理和分析方

法。

第二是按传感器的工作原理来分类

按传感器的工作原理来分，传感器分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍尔式传感器、光电式传感器等。这种分类方法的优点是对传感器的工作原理表达得比较清楚，而且类别少，有利于专业工作者对传感器的工作原理与设计进行深人的研究，使传感器的设计与应用更具合理性与灵活性:缺点是会令对传感器不够了解的用户感

到传感器的使用很不方便。

第三是按传感器输出信号的性质分类

按传感器输出信号的性质来分，可分为输出为开关量的开关型传感器、输出为模拟量的模拟型传感器、输出为脉冲或代码的数字型传感器。

第四是按传感器的制造工艺分类可分为薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。集成传感器是用标准的硅半导体集成电路工艺技术制造的，通常将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。薄膜传感器是通过在介质衬底(基板)上沉积相应敏感材料的薄膜形成的，使用混合工艺同样可将部分电路制造在同一基板上；厚膜传感器是将相应材料的浆料涂覆在陶瓷基片上，然后进行热处理，使厚膜成形制成的，基片通常采用三氧化二铝制成；陶瓷传感器是采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶一凝胶等)完成适当的预备性操作之后，将已成形的元件经高温烧结而成的。制作厚膜传感器和陶瓷传感器的这两种工艺之间有许多共同特性，在某些方面可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变形。每种工艺技术都有各自的优点和不足。由于陶瓷传感器和厚膜传感器的参数稳定性高，研究、开发和生产所需的资本投入较低，所以已被广泛采用。

第五是按传感器的用途分类，可分为温度传感器、湿度传感器、光电传感器、速度传感器、位置传感器、 液面传感器、能耗传感器、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、振动传感器、磁敏传感器、气敏传感器、生物传感器等等。

第六是按传感器的输出信号进行分类

按传感器的输出信号不同，可将传感器分为:模拟传感器、数字传感器、开关传感器等。模拟传感器是将被测量的非电学量转换成模拟电信号;数字传感器是将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换);开关传感器是当个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

高集成度传感器。

二、讲叙一下传感器的误差与准确度等级的相关概念

传感器的误差

作为一种把非电量转换为电量的仪器，测得值与真实值之间的差值即为测量误

差，它有两种表示方法:第一种是绝对误差用Ar表示，绝对误差是指测量值x与真实值A。之间的差值，因为真实值一般无法得到，所以常用高精度等级的标准仪器所测得的实际值A代替真实值，则这时绝对误差可表示为:△r=x-A。绝对误差表示了测量值偏离真实值的程度。另一种是相对误差它有以下3种表示方法。实际相对误差：实际相对误差是指绝对误差Ar与被测量的实际值A的百分比；示值相对误差：示值相对误差又称标称相对误差；满度相对误差：满度相对误差又称引用相对误差，是绝对误差与仪器(仪表)的满度值的百分比。

传感器准确度等级

满度相对误差主要用于仪器(仪表)的准确度定级。我国工业仪表等级分为0.1、0.2、

0.5、1.0、 1.5、 2.5、5.0 七个级别，标志在仪器(仪表) 刻度标尺或铭牌上。准确度习惯上称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。

电路板上的红外与温度传感器（DS18B20）

三、聊聊传感器的基本特性

在传感器的使用过程中，能够检测被测量的变化，并将其不失真地转换成相应的电量，这就要取决于传感器的基本特性，传感器的特性是指传感器的输人量和输出量之间的对定关系通常以静态特性和动 态特性分别进行描述。传成器的特性受到内部因素(如机械性能、电子器件非线

件内部噪声) 和外部因素(如电磁干扰、振动冲击、环境条件、电源供电)等影响而呈现非理想特性。般通过各种性能指标来对其进行规范措述，供使用者根据需求进行选择。

(1)传感器的静态特性

传感器的静态特性是指输人不随时间面变化时表现出的特性，它表示传感器输人量处于稳定状态下输人、输出的关系。传感器静态特性的主要指标有线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨率、漂移、稳定性等。

(2) 传感器的动态特性

传感器的动态特性是指输人随时间而变化时表现出的特性。它表示传感器对随时间变化的输人量的响应特性。很多传感器要在动态条件下检测，被测量可能以各种形式随时间变化。只要输人量是时间的函数，则其输出量也将是时间的函数，两者关系要用动态特性来说明。使用传感器时要根据其动态特性与使用条件确定合适的使用方法，同时对给定条件下的传感器动态误差做出估计。传感器的动态特性取决于传感器本身，同时也与被测量的形式有关。

四、传感器的发展方向

传感器的发展大致经历了传统的分立式传感器(含敏感大件)、模拟集成传感器与智能温度传感器兰个阶段。目前，国际上新型传感器正从模拟式向数字式，由集成化向智能化、网络化的方向发展。下面说说它的发展方向。

第一传感器已经向高精度、高可靠性、宽温度范围发展。为满足生产自动化程度不断提高的要求，必须加快研制具有精度高、可靠性高、温度范围宽的新型传感器。大部分传感器的工作温度在一20~70°C，而军用系统中要求传感器的工作温度在一40~85C， 汽车、锅炉等场合中要求传感器的工作温度更高，因此，发展新材料(如半导体、陶瓷材料)的传感器将很有前途。

第二已经向微型化发展，即要求传感器的体积不断减小。目前利用硅材料制作的传感器体积已经很小，如传统的加速度专感器是由重力块和弹簧等制成的，体积较大，稳定性差，而利用激光等各种微细加工技术制成的硅加速度传感器体积非常小，互换性、可靠性都较好。

第三已经向微功耗、无源化发展，传感器工作时一般离不开电源，在野外现场或远离电网的地方，只能采用电池或太阳能等供电，所以开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向，这样既可以节省能源，又可以提高系统的使用寿命。目前，低功率损耗的传感器芯片发展得很快。

第四己已经向智能化和网络化发展

在智能传感器里，传感元件、测量电路与微处理器的硬件和软件集于-体， 特别是与软件有机结合，不仅可以把获得的信息进行存储、数据处理和控制，还可以进行逻辑思考和结论判断，从而扩展了传感器的功能，提高了传感器的精度。对于智能传感器，只要改变软件，就可实现功能扩展，这样可进一一步使传感器具有视、听、嗅、触、味功能及思维等智能功能。具有网络功能的新一代智能传感器。首先它将被测温度转换成数字量，再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享。

气敏传感器。

五、最后说一下传感器选择的一般原则

第一要根据测量对象与测量环境确定传感器的类型，进行具体的测量工作时，首先要根据被测量的特点和传感器的使用条件来确定选用哪种工作原理的传感器更为合适。如被测位置对传感器体积的要求、环境(湿度、温度、振动等)条件、精度要求、测量方式是接触式还是非接触式、传感器量程的大小、价格高低等。

第二要根据技术指标确定传感器的型号，确定传感器的类型之后，再具体考虑传感器的技术指标，确定传感器的型号，主要从线性范围、灵敏度、精度、响应特性和稳定性等方面来考虑。比如精度是传感器的个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。但是传感器的精度越高，价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以了，不必选得过高。如果测量目的是定性分析，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。

以上就是我对传感器的一些粗浅的认识，大家有什么不同看法欢迎讨论！