传感器与检测技术知识总结
传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可
输出信
号的器件或装置。
一、传感器的组成
传感器一般由敏感元件，
转换元件及基本转换电路三部分
组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量，并以确定关系输
出另一物理量
的元件（如弹性敏感元件将力，力矩转换为位
移或应变输出）
转换元件是将敏感元件输出的非电量转换
成电路参数
（电阻，
电感，
电容）及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换
成便于传输，
处理的电量。
二、传感器的分类
、按被测量对象分类
）内部信息传感器主要检测系统内部的位置，
速度，力，
矩，温度以及异常变化。
）外部信息传感器主要检测系
统的外
部环境状态，它有相对应的接触式（触觉传感器、滑
动觉传感器、
压觉传感器）和非接触式（视觉传感器、超声
测距、激光测距）
、传感器按工作机理
）物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化
变化的原理制成的
（主要有：
光电式传感器、
式传感器）
）结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定
等构成的（主要有①电感式传感器；②电容式传感
器；③光
栅式传感器）
、按被测物理量分类
如位移传感器用于测量位移，温度传感器用于测量温度。
、按工作原理分类
主要是有利于传感器的设计和应用。
、按传感器能量源分类
）无源型：不需外加电源。而是将被测量的相关能量
成电量输出（主要有：压电式、磁电感应式、热电式、
光电式）又
称能量转化型；
）有原型：需要外加电源才能输出电量，又称能量控
（主要有：电阻式、电容式、电感式、霍尔式）
、按输出信号的性质分类
开关型
（二值型）
”和“
”或开
OFF
2
）模拟型：
输出是与输入物理量变换相对应的连续变化
电量，其输入
/
输出可线性，也可非线性；
）数字型：①计数型：又称脉冲数字型，它可以是任何
脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比；②代码型
（又称编码
型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输
入量变化。其代
码“
”为高电平，“
”为低电平。
三、传感器的特性及主要性能指标
、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系，有静态特
性和动
态特性。
传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作
缓慢变
化时，
传感器的输出与输入之间的关系，
叫静态特性，
简称静特性。
表征传感器静态特性的指标有线性度，
敏感度，重复性等。
传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的
输入量
的响应特性称为动态特性，简称动特性。传感器的动
态特性取决于
传感器的本身及输入信号的形式。传感器按其
传递，转换信息的形
式可分为①接触式环节；②模拟环节；
③数字环节。评定其动态特
性：正弦周期信号、阶跃信号。
、传感器的主要性能要求是：
）高精度、低成本。
）高灵
）工作可靠。
）稳定性好，应长期工作稳定，抗腐
蚀性好；
）抗干扰能力强；
）动态性能良好。
）结构简单、
小巧，使
用维护方便等；
四、传感检测技术的地位和作用
、地位：传感检测技术是一种随着现代科学技术的发展而迅
猛发展
的技术，
是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一。
、作用：能够进行信息获取、信息转换、信息传递及信息处
理等功
应用：
计算机集成制造系统
CIMS
柔性制造系
FMS
加工中心（
）、计算机辅助制造系统（
CAM
五、基本特性的评价
、测量范围：
是指传感器在允许误差限内，
其被测量值的范
程：则是指传感器在测量范围内上限值和下限值之差。
、过载能力：一般情况下，在不引起传感器的规定性能指标
永久改
变条件下，传感器允许超过其测量范围的能力。过载
能力通常用允
许超过测量上限或下限的被测量值与量程的百
分比表示。
、灵敏度：是指传感器输出量
与引起此变化的输入量的变
X
之比。
灵敏度表示传感器或传感检测系统对被测物理量变化的反
应能力。
灵敏度越高越好，
因为灵敏度越高，
传感器所能感
知的变化量越小，
即被测量稍有微小变化，传感器就有较大
输出。
值越大，对外界
反应越强。
、反映非线性误差的程度是线性度。
线性度是以一定的拟合
作基准与校准曲线作比较，用其不一致的最大偏差△
Lmax
与理论
量程输出值
=ymax
ymin
）的百分比进行计算。
、稳定性在相同条件，相当长时间内，其输入
/
输出特性不
发生变化的能力，影响传感器稳定性的因素是时间和环境。
、温度影响其零漂，零漂是指还没输入时，输出值随时间变
化而变
化。长期使用会产生蠕变现象。
、重复性：是衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多
次连续
测量所得结果之间的不一致程度的指标；
（分散范围
小，重复性越
、精确度：简称精度，它表示传感器的输出结果与被测量的
实际值
之间的符合程度，是测量值的精密程度与准确程度的
综合反映。
、分辨力是指传感器能检出被测量的最小变化量。