传感器的分类

传感器的种类繁多，功能各异。同一种被测量可以用不同的传感器来测量，利用同一种物理法则、化学反应或生物效应可设计制作出检测不同被测量的传感器，而功能大同小异的同一类传感器可用于不同的技术领域，故传感器有不同的分类法。

1、按感知外界信息所依据的基本效应分类

按感知外界信息所依据的基本效应，分成物理、化学、生物传感器三大类。基于物理效应，如光、电、声、磁、热等效应进行工作的物理传感器；基于化学效应，如化学吸附、离子化学效应等进行工作的化学传感器；基于酶、抗体、激素等分子识别功能的生物传感器。

2、按传感器的构成原理分类

按传感器的构成原理，物理传感器分为结构型与物性型两大类，两者组合兼有两者特征的传感器称为复合型传感器。

结构型传感器是利用物理学中场的定律构成的，场的定律是关于物质作用的定律，如动力场的运动定律、电磁场的感应定律、光的干涉现象等。利用场的定律制作成的传感器，如电动式传感器、电容式传感器、激光检测器等。物理学中的定律一般是以方程式给出的，特点是传感器的工作原理是以传感器中元件相对位置变化引起场的变化为基础，而不是以材料特性变化为基础。

物性型传感器是利用物质定律构成的，物质的定律是指物质本身内在性质的规律，定律、法则大多数是以物质本身的常数形式给出。这些常数的大小，决定了传感器的主要性能，如弹性体的胡克定律、

晶体的压电性与半导体材料的压阻、热阻、光阻、湿阻、霍尔效应等。利用物质的定律制作成的传感器，如压电式传感器、热敏电阻、光敏电阻、光电管等。因此，物性型传感器的性能随材料的不同而异。例如，光电管，它利用了物质法则中的外光电效应。显然，其特性与涂覆在电极上的材料有着密切的关系。

3、按作用原理分类

按作用原理可分为应变式、电容式、电感式、电磁式、压电式、热电式等传感器，如下图所示。

▲测量压力的电位器式压力传感器

4、按能量关系分类

按能量关系可分为能量控制型和能量转换型两大类。能量控制型是指其变换的能量是由外部电源供给的，而外界的变化（即传感器输入量的变化）只起到控制的作用，如应变电阻效应、磁阻效应、热阻效应等电桥。用电桥测量电阻温度变化时，温度的变化改变了热敏电阻的阻值，热敏电阻阻值的变化使电桥的输出发生变化（注意电桥的输出是由电源供给的）。

能量转换型是由传感器输入量的变化直接引起能量的变化，如热

电效应中热电偶、光电池等，又称有源型或发生器型，传感器将从被测对象获取的信息能量直接转换成输出信号能量，主要由能量变换元件构成，它不需要外电源。如基于压电效应、热电效应、光电动势效应等的传感器都属于此类传感器。

5、按传感器使用的敏感材料分类

按传感器使用的敏感材料可分为半导体传感器、光纤传感器、陶瓷传感器、金属传感器、高分子材料传感器、复合材料传感器等。

6、按被测量分类

按被测量，可分为力学量传感器、热量传感器、磁传感器、光传感器、放射线传感器、气体成分传感器、液体成分传感器、离子传感器和真空传感器等。

7、按输出信号分类

按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器。

8、按与某种高新技术结合分类

按与某种高新技术结合分类，可分为集成传感器、智能传感器、机器人传感器、仿生传感器等。

9、按有源和无源工作分类

按依靠还是不依靠外加能源工作，可分为有源传感器和无源传感器。有源传感器敏感元件工作需要外加电源，无源传感器工作不需外加电源。

下表列出了传感器的分类：

传感器的分类