傳感器（transducer/sensor）是一種能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧）的裝置或器件。它是實現自動檢測和自動控制的基礎。

一、傳感器的分類

1．按工作原理分類

傳感器根據工作原理可分為物理傳感器和化學傳感器兩大類。其中，物理傳感器應用的是物理原理，諸如壓電效應、磁致伸縮現象以及熱電、光電、磁電、離化、極化等原理。化學傳感器應用的是化學吸附、電化學反應原理，被測信號量的微小變化會被轉換成電信號。目前，大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的。隨著技術的發展和成本的降低，化學傳感器將會得到更廣泛的應用。2．按用途分類

傳感器按用途可分為壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、濕敏傳感器、熱敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。目前，常見的是熱敏傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、速度傳感器等。

3．按構成材料分類

傳感器按構成材料的類別可分為金屬傳感器、聚合物傳感器、陶瓷傳感器、混合物傳感器，按材料的物理性質傳感器可分為導體傳感器、絕緣體傳感器、半導體傳感器、磁性材料傳感器，按材料的晶體結構傳感器分為單晶傳感器、多晶傳感器、非晶材料傳感器。

4．按制造工藝分類

傳感器按制造工藝可分為集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器。常見的傳感器是集成傳感器、陶瓷傳感器和厚膜傳感器。

二、傳感器的特性

1．傳感器的靜態特性

傳感器的靜態特性是指傳感器輸入靜態信號后，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有的相互關系。傳感器靜態特性主要包括線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等參數。

（1）靈敏度

靈敏度是指傳感器在穩態工作情況下，輸出量變化Δy 對輸入量變化Δx 的比值。它是輸入—輸出特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間呈線性關系，則靈敏度是一個常數；否則，它將隨輸入量的變化而變化。

（2）分辨力

分辨力是指傳感器可能感受到的被測量最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化，當輸入變化值未超過某一數值時，傳感器的輸出不會發生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發生變化。通常傳感器在滿量程范圍內各點的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標。

2．傳感器的動態特性

所謂動態特性是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。

三、氣體傳感器的識別與檢測

氣體傳感器除了應用在抽油煙機內，實現廚房油煙的自動檢測外，還廣泛應用在礦山、石油、機械、化工等領域，實現火災、爆炸、空氣污染等事故的檢測、報警和控制。常見的氣體傳感器的實物外形如下圖所示。

1．氣體傳感器的構成和工作原理

氣體傳感器由氣敏電阻、不銹鋼網罩（過濾器）、螺旋狀加熱器、塑料底座和引腳構成，如下圖（a）所示。氣體傳感器的電路符號如圖（b）所示。其中，A—a 兩個腳內部短接，是氣敏電阻的一個引出端；B—b 兩個腳內部短接，是氣敏電阻的另一個引出端；H—h兩個腳是加熱器供電端。

提示：許多資料將 H、h 腳標注為 F、f。

當加熱器得到供電后，開始為氣敏電阻加熱，使它的阻值急劇下降，隨后進入穩定狀態。進入穩定狀態后，氣敏電阻的阻值會隨著被檢測氣體的吸附值而發生變化。N 型氣敏電阻的阻值隨氣體濃度的增大而減小，P 型氣敏電阻的阻值隨氣體濃度的增大而增大。

2．氣體傳感器的檢測

（1）加熱器的檢測

用萬用表的“R×1”或“R×10”擋測量氣體傳感器加熱器兩個引腳間的阻值，若阻值為無窮大，說明加熱器開路。

（2）氣敏電阻的檢測

如圖 3-68 所示，檢測氣敏電阻時最好采用兩塊萬用表。

其中，一塊置于“500mA”電流擋后，將兩個表筆串接在加熱器的供電回路中；另一塊萬用表置于“10V”直流電壓擋，黑表筆接地，紅表筆接在氣體傳感器的輸出端上。為氣體傳感器供電后，電壓表的表針會反向偏轉，幾秒后返回到0的位置，然后逐漸上升到一個穩定值，電流表指示的電流在150mA內，說明氣敏電阻已完成預熱。此時吸一口香煙對準氣體傳感器的網罩吐出，電壓表的數值應該發生變化；否則，說明網罩或氣體傳感器異常。檢查網罩正常后，就可確認氣體傳感器內部的氣敏電阻異常。

提示：采用一塊萬用表測量氣體傳感器時，將吸入口內的香煙對準氣體傳感器的網罩吐出后，若氣體傳感器的輸出端電壓有變化，則說明它正常。

四、熱電偶傳感器的識別與檢測

熱電偶是一種特殊的傳感器，它能夠將熱信號轉換為電信號，并且有一定的帶載能力。

1．熱電偶傳感器的識別

熱電偶傳感器是將A、B 兩種成分且熱電性能不同的材料一端焊接在一起，另一端與放大器等電路相接，常見的熱電偶傳感器實物外形如下圖所示。

熱電偶傳感器的焊接端稱為檢測端或熱端。該端安裝在被檢測溫度的部位，設其溫度為t 1；未焊接端稱為自由端或冷端，設其溫度為t 2。當t 1》t 2 時，回路中就會產生熱電動勢。該電動勢經放大后控制執行部件，便可實現對被控制器件的溫度控制。

2．熱電偶傳感器的檢測

用萬用表的二極管擋測量熱電偶兩個引腳間的阻值，阻值應為 0 且蜂鳴器鳴叫，否則說明它異常。
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