一臺設備所采用的的傳感器是否先進、可靠有時直接決定了設備的先進性和可靠性。

很多機械工程師在觀念上有一個誤區(qū)：機械工程師只負責機構的東西，傳感器、電氣元件選用及控制方案是電氣工程師或系統(tǒng)工程師的事。如果你是某個項目的總設計工程師，在方案構想階段就要考慮到選用哪些類型的傳感器以及設備的動作流程和控制方式。

一、傳感器定義

傳感器是個復雜的設備，經(jīng)常會被用來檢測和響應電信號或光信號。傳感器將物理參數(shù)（例如：溫度、血壓、濕度、速度等）轉(zhuǎn)換成可以用電測量的信號。

我們可以先來解釋一下溫度的例子，玻璃溫度計中的水銀使液體膨脹和收縮，從而將測量到的溫度轉(zhuǎn)換為可被校準玻璃管上的觀察者讀取的溫度。

二、傳感器選擇的標準

在選擇傳感器時，必須考慮某些特性，具體如下：

1、準確性；

2、環(huán)境條件——通常對溫度/濕度有限制；

3、范圍——傳感器的測量極限；

4、校準——對于大多數(shù)測量設備而言必不可少，因為讀數(shù)會隨時間變化；

5、分辨率——傳感器檢測到的最小增量；

6、價格；

7、重復性——在相同環(huán)境下重復測量變化的讀數(shù)。

三、傳感器分類的標準

傳感器分為以下標準：

1、主要輸入數(shù)量（被測量者）；

2、轉(zhuǎn)導原理（利用物理和化學作用）；

3、材料與技術；

4、財產(chǎn)；

5、應用程序。

轉(zhuǎn)導原理是有效方法所遵循的基本標準。通常，材料和技術標準由開發(fā)工程小組選擇。

根據(jù)屬性分類如下：

·溫度傳感器——熱敏電阻、熱電偶、RTD、IC等。

·壓力傳感器——光纖、真空、彈性液體壓力計、LVDT、電子。

·流量傳感器——電磁、壓差、位置位移、熱質(zhì)量等。

·液位傳感器——壓差、超聲波射頻、雷達、熱位移等。

·接近和位移傳感器——LVDT、光電、電容、磁、超聲波。

·生物傳感器——共振鏡、電化學、表面等離子體共振、光尋址電位測量。

·圖像——電荷耦合器件、CMOS。

·氣體和化學傳感器——半導體、紅外、電導、電化學。

·加速度傳感器——陀螺儀、加速度計。

·其他——濕度、濕度傳感器、速度傳感器、質(zhì)量、傾斜傳感器、力、粘度。

來自生物傳感器組的表面等離子體共振和光可尋址電位是基于光學技術的新型傳感器。與電荷耦合器件相比，CMOS圖像傳感器的分辨率較低，CMOS具有體積小、價格便宜、功耗低的優(yōu)點，因此可以更好地替代電荷耦合器件。加速度計由于在未來的應用中（如飛機、汽車等）以及在視頻游戲、玩具等領域中的重要作用而被獨立分組。磁強計是測量磁通強度B（以特斯拉或As/m2為單位）的傳感器。

根據(jù)傳感器的電源或能量供應要求進行分類：

·有源傳感器–需要電源的傳感器稱為有源傳感器。示例：激光雷達（光探測和測距）、光電導單元。

·無源傳感器–不需要電源的傳感器稱為無源傳感器。例如：輻射計、膠片攝影。

根據(jù)應用分類如下：

·工業(yè)過程控制、測量和自動化

·非工業(yè)用途-飛機、醫(yī)療產(chǎn)品、汽車、消費電子產(chǎn)品、其他類型的傳感器。

根據(jù)當前和未來的應用前景中，傳感器可分為以下幾類：

·加速計——它們基于微電子機械傳感器技術。它們用于病人監(jiān)測，包括配速器和車輛動態(tài)系統(tǒng)。

·生物傳感器——它們基于電化學技術。它們用于食品測試、醫(yī)療設備、水測試和生物戰(zhàn)劑檢測。

·圖像傳感器——它們基于CMOS技術。它們被用于消費電子、生物測定、交通和安全監(jiān)視以及個人電腦成像。

·運動探測器——基于紅外線、超聲波和微波/雷達技術。它們被用于電子游戲和模擬，光激活和安全檢測。