1.3　传感器的分类

传感器一般是根据物理学、化学、生物学等特性、规律和效应设计而成的。基于某一原理设计的传感器可以同时测量多种非电量，而一种非电量往往又可用几种不同的传感器测量，因此传感器的分类方法有很多种，一般按如下5种方法分类。

1. 按输入物理量分类

按输入物理量的分类方法是以被测量命名的，如速度传感器、温度传感器、位移传感器等，表1-1列出了常见物理量的类别。这种分类方法的优点是比较明确地表达了传感器的用途，便于使用者选用。

表1-1　常见物理量的分类

2. 按工作原理分类

这种分类方法是将物理学、生物学和化学等学科的原理、规律和效应作为分类依据，如压电式传感器、热电式传感器、电阻式传感器、光电式传感器、电感式传感器等，见表1-2。

表1-2　按传感器的工作原理分类

这种分类方法的优点是对于传感器的工作原理比较清楚，类别少，利于对传感器进行深入分析和研究。

3. 按物理现象分类

在这种分类方法中，按照传感器工作时它是依靠敏感元件材料自身的物理特性变化还是依靠转换元件结构参数变化以实现信号转换，将传感器分为物性型传感器和结构型传感器两类。

物性型传感器是指利用某些功能材料自身所具有的物理特性及效应感应（敏感）被测量，并把被测量转换成可用电信号的传感器，如利用具有压电特性的石英晶体、由压电陶瓷材料制成的压电式传感器、利用半导体材料热敏/光敏特性制成的热敏电阻/光敏电阻等。物性型传感器是伴随着半导体材料、陶瓷材料、高分子聚合材料等新材料的发展迅速发展起来的，它具有结构简单、体积小、质量小、反应灵敏、易于集成化、微型化等优点。

结构型传感器是基于物理学中场的定律构成的，包括运动场的运动定律、电磁场的电磁定律等。测量时被测量引起传感器结构参数变化，从而使场产生变化，以实现信号的转换。例如，电容式压力传感器就是利用被测压力引起电容极板间距变化，从而使电容值变化来实现压力测量的。早期的传感器都是结构型传感器，一般具有较大的体积、复杂的结构，必须依靠精密设计制作的结构以保证其工作性能。随着新材料、新工艺的发展，结构型传感器在精度、稳定性方面有了很大提高，目前仍在许多传感器应用领域占有很大比例。

4. 按能量的关系分类

根据能量的关系分类，可将传感器分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。能量转换型传感器输出量直接由被测量的能量转换而得到，无须外电源供电，如压电式传感器、热电偶式传感器、磁电感应式传感器。能量控制型传感器输出量的能量由外源供给但受被测输入量控制或调节，因此它们必须有辅助电源，这类传感器有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器等。

5. 按输出量的性质分类

按传感器的输出量为模拟量或数字量，分为模拟式传感器和数字式传感器。数字式传感器便于与计算机连接，并且抗干扰力强，是目前传感器发展的趋势之一。