传感器的种类有哪些？

Question

如题所述

Answer 1

传感器的种类繁多，通常一种物理量可以使用不同类型的传感器进行测量，而基于相同测量原理的传感器又能测量多种不同的物理量。因此，传感器的分类方法多样。常用的分类方式包括：
1. 按被测量的类型分类
- 机械量：如位移、力、速度、加速度等；
- 热工量：如温度、热量、流量、压力、液位等；
- 物性参量：如浓度、粘度、比重、酸碱度等；
- 状态参量：如裂纹、缺陷、泄漏、磨损等。
这种分类方法便于用户根据测量需求选择合适的传感器。
2. 按测量原理分类
传感器可以根据其工作原理分为电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、光纤磁敏式、激光、超声波等类型。这种分类有助于从原理层面理解输入与输出之间的转换关系，便于专业人士进行原理、设计和应用方面的研究。
3. 按信号变换特征分类
- 结构型：依赖于传感器结构参数变化进行信号变换，如电容式传感器通过极板间距变化检测电容量；
- 物性型：利用敏感元件材料本身的物理属性变化进行信号变换，如水银温度计通过水银的热胀冷缩测量温度。
4. 按能量关系分类
- 能量转换型：传感器直接从被测对象获取能量，如热电偶、光电池，这类传感器也被称为有源传感器；
- 能量控制型：传感器从外部获取能量，由被测量的变化控制外部能量供应，如电阻式、电感式传感器，这类传感器通常需要外部激励源（如电源），因此也被称为无源传感器。
除了上述分类，传感器还可以根据输出信号类型分为模拟式和数字式，根据测量方式分为接触式和非接触式等。
表4.1.1 对常用传感器的工作原理进行了按能量关系分类的总结。
表4.1.1 传感器工作原理分类
| 能量转换型 | 能量控制型 |
|------------|------------|
| 压电效应（压电式） | 应变效应（应变片） |
| 压磁效应（压磁式） | 压阻效应（应变片） |
| 热电效应（热电偶） | 热阻效应（热电阻、热敏电阻） |
| 电磁效应（磁电式） | 磁阻效应（磁敏电阻） |
| 光生伏特效应（光电池） | 内卜岩光电效应（光敏电阻） |
| 热磁效应 | 霍尔效应（霍尔元件） |
| 热电磁效应 | 电容（电容式） |
| 静电式 | 电感（电感式） |