1.3　傳感器的分類

傳感器一般是根據(jù)物理學、化學、生物學等特性、規(guī)律和效應設計而成的。基于某一原理設計的傳感器可以同時測量多種非電量，而一種非電量往往又可用幾種不同的傳感器測量，因此傳感器的分類方法有很多種，一般按如下5種方法分類。

1. 按輸入物理量分類

按輸入物理量的分類方法是以被測量命名的，如速度傳感器、溫度傳感器、位移傳感器等，表1-1列出了常見物理量的類別。這種分類方法的優(yōu)點是比較明確地表達了傳感器的用途，便于使用者選用。

2. 按工作原理分類

這種分類方法是將物理學、生物學和化學等學科的原理、規(guī)律和效應作為分類依據(jù)，如壓電式傳感器、熱電式傳感器、電阻式傳感器、光電式傳感器、電感式傳感器等，見表1-2。

這種分類方法的優(yōu)點是對于傳感器的工作原理比較清楚，類別少，利于對傳感器進行深入分析和研究。

3. 按物理現(xiàn)象分類

在這種分類方法中，按照傳感器工作時它是依靠敏感元件材料自身的物理特性變化還是依靠轉換元件結構參數(shù)變化以實現(xiàn)信號轉換，將傳感器分為物性型傳感器和結構型傳感器兩類。

物性型傳感器是指利用某些功能材料自身所具有的物理特性及效應感應（敏感）被測量，并把被測量轉換成可用電信號的傳感器，如利用具有壓電特性的石英晶體、由壓電陶瓷材料制成的壓電式傳感器、利用半導體材料熱敏/光敏特性制成的熱敏電阻/光敏電阻等。物性型傳感器是伴隨著半導體材料、陶瓷材料、高分子聚合材料等新材料的發(fā)展迅速發(fā)展起來的，它具有結構簡單、體積小、質量小、反應靈敏、易于集成化、微型化等優(yōu)點。

結構型傳感器是基于物理學中場的定律構成的，包括運動場的運動定律、電磁場的電磁定律等。測量時被測量引起傳感器結構參數(shù)變化，從而使場產(chǎn)生變化，以實現(xiàn)信號的轉換。例如，電容式壓力傳感器就是利用被測壓力引起電容極板間距變化，從而使電容值變化來實現(xiàn)壓力測量的。早期的傳感器都是結構型傳感器，一般具有較大的體積、復雜的結構，必須依靠精密設計制作的結構以保證其工作性能。隨著新材料、新工藝的發(fā)展，結構型傳感器在精度、穩(wěn)定性方面有了很大提高，目前仍在許多傳感器應用領域占有很大比例。

4. 按能量的關系分類

根據(jù)能量的關系分類，可將傳感器分為能量轉換型傳感器和能量控制型傳感器。能量轉換型傳感器輸出量直接由被測量的能量轉換而得到，無須外電源供電，如壓電式傳感器、熱電偶式傳感器、磁電感應式傳感器。能量控制型傳感器輸出量的能量由外源供給但受被測輸入量控制或調節(jié)，因此它們必須有輔助電源，這類傳感器有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器等。

5. 按輸出量的性質分類

按傳感器的輸出量為模擬量或數(shù)字量，分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。數(shù)字式傳感器便于與計算機連接，并且抗干擾力強，是目前傳感器發(fā)展的趨勢之一。