传感器的分类方法及其分类有哪些

  传感器种类和规格繁多，功能各异，工作原理和使用条件各不相同，分类方法也多种多样现将常采用的分类方法归纳如下：

  (1)按传感器输入的物理量和测量对象的不同分类

  分为位移、压力、速度、温度、称重、湿度、光线、流量、气体成分等传感器。这种分类方法明确地说明了传感器的用途，使用者可以方便地根据测量对象选择所需要的传感器。但这种分类方法将原理不同的传感器归为一类，因此对掌握传感器的一些基本原理及分析方法是不利的。

  (2)按传感器工作与检测原理分类

  分为电阻式、电容式、电感式、压电式、电磁式、磁阻式、光电式、压阻式、热电偶式、楼辐射式、半导体式等传感器。进一步细分，例如，根据变电阻原理，有电位器式、应变片式、压阻式等传感器根据电磁感应原理，有电感式、差压式、电涡流式、电磁式、磁阻式等传感器;根据半导体有关理论，有半导体力敏、热敏、光敏、气敏、磁敏等固态传感器。

  传感器的工作与检测原理指传感器工作时所依据的物理效应、化学效应和生物效应等机理。这种分类方法便于传感器专业工作者从原理与设计上作归纳性的分析研究，避免了传感器的名目过于繁多，故最常采用。

  有时也把用途和原理结合起来命名，例如电感式位移传感器、压电式力传感器等。(3)按传感器输出信号的性质分类分为数字式传感器和模拟式传感器。

  数字式传感器是指能直接将非电量转换为数字量，可以直接用于数字显示和计算，可直接配合计算机，具有抗干扰能力强、传输距离远等优点。这类传感器可分为脉冲、频率和数码输出三类。例如光栅传感器等。

  模拟式传感器是指将被测非电量转换成连续变化的电压或电流，如果要求配合数字显示器或数字计算机，需要配备A-D转换装置。

  (4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系分类

  分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。

  能量转换型(又称有源式、自源式、发电式)是指在进行信号转换时不需要另外提供能量直接由被测对象输入能量，把输入信号能量变换为另一种形式的能量输出。有源式传感器类似一台微型发电机，它能将输入的非电能量转换成电能输出，传感器本身不需外加电源，信号能量直接从被测对象取得。因此只要配上必要的放大器就能驱动显示记录仪表。这种传感器有压电式压磁式、电磁式、电动式、热电偶、光电池、霍尔元件、磁致伸缩式、电致伸缩式、静电式等传感器。这类传感器中，有一部分能量的转换是可逆的，也可以将电能转换为机械能或其他非电量，如压电式、压磁式、电动式等传感器。

  能量控制型(又称无源式、他源式、参量式)是指在进行信号转换时，需要先供给能量，即从外部供给辅助能源使传感器工作，且由被测量量来控制外部供给能量的变化。对于无源式传感器，被测非电量只是对传感器中的能量起控制或调制作用，需通过测量电路将它变为电压量或电流量，然后进行转换、放大、以驱动指示或记录仪表，配用的测量电路通常是电桥电路或谐振电路。这种传感器有电阻式、电容式、电感式、差动变压器式、涡流式、热敏电阻、光敏管、光敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻等传感器。

  (5)按传感器的结构参数在信号变换过程中是否发生变化分类

  分为物性型传感器和结构型传感器。

  物性型传感器是指在实现信号的变换过程中结构参数基本不变，利用某些物质材料(敏感元件)本身的物理或化学性质的变化而实现信号变换的。这种传感器一般没有可动结构部分，易小型化，故也被称作固态传感器，它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。例如热电偶，压电石英晶体，热电阻以及力敏、热敏、湿敏、气敏、光敏等半导体传感器。

  结构型传感器是指依靠传感器机械结构的几何形状或尺寸(即结构参数)的变化而将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量的变化，实现信号变换，从而检测出被测信号。例如电容式、电感式、应变片式、电位差计式等传感器。

  (6)按传感器与被测对象的关联方式(是否接触)分类分为接触式和非接触式传感器。

  接触式传感器，例如电位差计式、应变式、电容式、电感式等传感器。接触式的优点是传感器与被测对象视为一体，传感器的标定无须在使用现场进行，缺点是传感器与被测对象接触会对被测对象的状态或特性产生或多或少的影响。

  非接触式传感器可以消除由于传感器介入而带来的对被测量的影响，提高了测量的准确性，同时也使传感器的使用寿命增加。但是，非接触式传感器的输出会受到被测对象与传感器之间介质或环境的影响，因此，传感器的标定必须在使用现场进行。

  (7)按作用形式分类

  分为主动型和被动型传感器。

  主动型传感器又分为作用型和反作用型传感器，此种传感器对被测对象能发出一定的探测信号，能检测探测信号在被测对象中所产生的变化，或由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成检测信号。检测探测信号变化方式的称为作用型，检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型的实例，而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型的实例。

  被动型传感器只是接收被测对象本身产生的信号，例如红外辐射温度计、红外摄像装置等。(8)按照制造工艺和制造材料分类

  按照制造工艺分为集成、薄膜、厚膜等传感器按照制造材料分为金属、聚合物、半导体、陶瓷、混合物等传感器。

  (9)按应用领域分类

  分为工业、民用、科研、医疗、农用、军用等传感器。