1.2　传感器的定义与组成

1.2.1　传感器的定义

根据中华人民共和国国家标准GB/T7665—2005《传感器通用术语》，传感器（Transducer/Sensor）的定义如下：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。其定义包含以下4个方面的意思：

（1）传感器是测量装置，能完成检测任务。

（2）它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等。

（3）它的输出量是某种物理量，可以是气、光、电量。实际上，由于电量更便于传输、转换、处理、显示，因此传感器的输出量一般是电量。从狭义角度，可将传感器定义为“将外界的输入信号转换为电信号的器件或装置”。

（4）传感器的输入和输出有对应关系，并且应有一定的精确度。

特别提示

传感器的定义和内涵是随着科技的发展而演绎的。目前，信息领域处在由电信息时代向光信息时代迈进的进程中，由于光信号比电信号具有更快的传输速度、更大的传输容量及更好的抗干扰性，因此，在光信息时代，传感器的定义也许会发展为“将外界的输入信号转换为光信号的一类元件”。

1.2.2　传感器的组成

传感器一般由敏感元件、转换元件、信号调理与转换电路3个部分组成，传感器的基本组成框图如图1.4所示。其中，敏感元件和转换元件是传感器的基本组成部分。上述3个部分分别完成如下功能：

图1.4　传感器的基本组成框图

（1）敏感元件。直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

（2）转换元件。以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数量（如电阻、电感、电容）或电流、电压等电量。

（3）信号调理与转换电路。一是将来自转换元件的电路参数量进一步转换为更易于传输、处理、记录和显示的电量（如电压、电流、频率等），二是进行信号的处理，如放大、滤波、调制或解调、运算等。

实际上，传感器根据敏感与转换的需要，不一定都包含上述3个部分。有些传感器很简单，它感受被测量时直接输出了电量，即把敏感元件和转换元件两者的功能合二为一了，如热电偶、压电元件、光电池等；有些传感器的转换元件不止一个，要经过若干次转换才能输出电信号。