第1章传感器理论基础传感器基础11.1■1.1.1传感器的概念传感器（Transducer/Sensor）是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用量的器件和装置。传感器就是把非电量转换成电量的装置
第1章 传感器理论基础 ◼ 1.1 传感器基础 ◼ 1.1.1 传感器的概念 ◼ 传感器（Transducer/Sensor）是一种能感 受规定的被测量并按照一定的规律转换成可 用量的器件和装置。 传感器就是把非电量转换成电量的装置。 1
1.1.2传感器的组成和分类1.传感器的组成1传感器是由敏感元件、转换元件和测量电路组成，如图1-1所示，电信号被测量测量敏感转换元伴电路完祥非电信号辅助电源22026/9/22
2026/9/22 2 1.1.2 传感器的组成和分类 ◼ 1．传感器的组成 ◼ 传感器是由敏感元件、转换元件和测量 电路组成，如图1-1所示
1.1.2传感器的组成与分类敏感元件(sensing element)：：直接感受被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件，它是传感器的核心。转换元件(transduction element)：将敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量电信号的元件。测量电路(measuring circuit)：将转换元件输出的电信号进行进一步转换和处理的部分，如放大、滤波、线性化、补偿等，以获得更好的品质特性，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功能。2026/9/223
1.1.2 传感器的组成与分类 ◼ 敏感元件(sensing element)： 直接感受 被测量的变化，并输出与被测量成确定关系的某一物 理量的元件，它是传感器的核心。 ◼ 转换元件(transduction element)： 将 敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量电信号 的元件。 ◼ 测量电路(measuring circuit)： 将转换 元件输出的电信号进行进一步转换和处理的部分，如 放大、滤波、线性化、补偿等，以获得更好的品质特 性，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功 能。 2026/9/22 3
1.1.2传感器的组成和分类■2．传感器的分类（1）按照其工作原理，传感器可分为电参数式（如电阻式、电感式和电容式)传感器、压电式传感器、光电式传感器及热电式传感器等。（2）按照其被测量对象，传感器可分为力、位移、速度、加速度传感器等。常见的被测物理量有机械量、声、磁、温度和光等。（3）按照其结构，传感器可分为结构型、物性型和复合型传感器。物性型传感器是依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换，如：水银温度计。结构型传感器是依靠传感器结构参数的变化实现信号变换，如：电容式传感器2026/9/22
2026/9/22 4 1.1.2 传感器的组成和分类 ◼ （1）按照其工作原理，传感器可分为电参数式(如电阻式、 电感式和电容式)传感器、压电式传感器、光电式传感器及 热电式传感器等。 ◼ （2）按照其被测量对象，传感器可分为力、位移、速度、 加速度传感器等。常见的被测物理量有机械量、声、磁、温 度和光等。 ◼ （3）按照其结构，传感器可分为结构型、物性型和复合型 传感器。物性型传感器是依靠敏感元件材料本身物理性质的 变化来实现信号变换，如：水银温度计。结构型传感器是依 靠传感器结构参数的变化实现信号变换，如：电容式传感器。 ◼ 2．传感器的分类
1.1.3传感器基本特性当传感器的输入信号是常量，不随时间变化时，其输入输出关系特性称为静态特性，传感器的基本特性是指系统的输入与输出关系特性，即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号（被测量）x(t)之间的关系，传感器系统示意图如下图所示。输出信号输入信号传感器x(t)(t)系统被测量52026/9/22
1.1.3 传感器基本特性 ◼ 当传感器的输入信号是常量，不随时间变化时，其 输入输出关系特性称为静态特性。 ◼ 传感器的基本特性是指系统的输入与输出关系特性 ，即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号（被测 量）x(t)之间的关系，传感器系统示意图如下图所 示。 2026/9/22 5