结构型传感器是利用物理学中 构成的,包括动 力场的运动定律,电磁场的电磁定律等。物理学中的定 律一般是以方程式给出的。对于传感器,这些方程式就 是许多传感器在工作时的数学模型。这类传感器的特点 的工作原理是以传感器中元件相对位置 起场的变化为基础,而不是以材料特性变 物性型传感器是利用物质定嵂构成的,如虎克定律、欧姆 定律等。物质定律是表示物质某种客观性质的法则。这 种法则,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。因此,物性型传 料的不同而异。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。又如,所有半导体传感器, 以及所有利用各种环境变化而引起的金属、半导体、陶 瓷、合金等性能变化的传感器,都属于物性型传感器
结构型传感器是利用物理学中场的定律构成的，包括动 力场的运动定律，电磁场的电磁定律等。物理学中的定 律一般是以方程式给出的。对于传感器，这些方程式就 是许多传感器在工作时的数学模型。这类传感器的特点 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,如虎克定律、欧姆 定律等。物质定律是表示物质某种客观性质的法则。这 种法则，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。因此，物性型传 感器的性能随材料的不同而异。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。又如，所有半导体传感器， 以及所有利用各种环境变化而引起的金属、半导体、陶 瓷、合金等性能变化的传感器，都属于物性型传感器
能量控制型传感器,在信息变化过程中,传感 器将从被测对象获取的信息能量用于调制或控制外 部激励源,使外部激励源的部分能量载运信息而形 成输出信号,这类传感器必须由外部提供激励源, 如电阻、电感、电容等电路参量传感器都属于这 类传感器。基于应变电阻效应、磁阻效应、热阻效 应、光电效应、霍尔效应等的传感器也属于此类传 感器。 能量转换型传感器,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
能量控制型传感器，在信息变化过程中，传感 器将从被测对象获取的信息能量用于调制或控制外 部激励源，使外部激励源的部分能量载运信息而形 成输出信号，这类传感器必须由外部提供激励源， 如电阻、电感、电容等电路参量传感器都属于这一 类传感器。基于应变电阻效应、磁阻效应、热阻效 应、光电效应、霍尔效应等的传感器也属于此类传 感器。 能量转换型传感器，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
按照物理原理分类: ★电参量式传感器:电阻式、电感式、电容式等 ★磁电式传感器:磁电感应式、霍尔式、磁栅式等 ★压电式传感器:声波传感器、超声波传感器; ★光电式传感器:一般光电式、光栅式、激光式、光电 码盘式、光导纤维式、红外式、摄像式等; ★气电式传感器:电位器式、应变式; ★热电式传感器:热电偶、热电阻; ★波式传感器:超声波式、微波式等; ★射线式传感器:热辐射式、γ射线式; ★半导体式传感器:霍耳器件、热敏电阻; ★其他原理的传感器:差动变压器、振弦式等 有些传感器的工作原理具有两种以上原理的复合形式 如不少半导体式传感器,也可看成电参量式传感器
按照物理原理分类： ★电参量式传感器：电阻式、电感式、电容式等； ★磁电式传感器：磁电感应式、霍尔式、磁栅式等； ★压电式传感器：声波传感器、超声波传感器； ★光电式传感器：一般光电式、光栅式、激光式、光电 码盘式、光导纤维式、红外式、摄像式等； ★气电式传感器：电位器式、应变式； ★热电式传感器：热电偶、热电阻； ★波式传感器：超声波式、微波式等； ★射线式传感器：热辐射式、γ射线式； ★半导体式传感器：霍耳器件、热敏电阻； ★其他原理的传感器：差动变压器、振弦式等。 有些传感器的工作原理具有两种以上原理的复合形式, 如不少半导体式传感器，也可看成电参量式传感器
第五节传器的发展趋势 传感技术的发展分为两个方面: ●提高与改善传感器的技术性能 ●寻找新原理、新材料、新工艺及新功能等。 改尊传感器的性能的技术途径 1.差动技术 差动技术是传感器中普遍采用的技术。它的应 用可显著地减小温度变化、电源波动、外界干扰等 对传感器精度的影响,抵消了共模误差,减小非线 性误差等。不少传感器由于采用了差动技术,还可 使灵敏度增大
第五节 传感器的发展趋势 传感技术的发展分为两个方面： ●提高与改善传感器的技术性能； ●寻找新原理、新材料、新工艺及新功能等。 一 、改善传感器的性能的技术途径 1．差动技术 差动技术是传感器中普遍采用的技术。它的应 用可显著地减小温度变化、电源波动、外界干扰等 对传感器精度的影响，抵消了共模误差，减小非线 性误差等。不少传感器由于采用了差动技术，还可 使灵敏度增大
2.平均技术 在传感器中普遍采用平均技术可产生平均效应,其 原理是利用若干个传感单元同时感受被测量,其输出 则是这些单元输出的平均值,若将每个单元可能带来 的误差均可看作随机误差且服从正态分布,根据误差 理论,总的误差将减小为 6、=±8n 式中n传感单元数 可见,在传感踞中利用玊均技术不仅可使俦感 踞淏差蹴小,且可增大信号量,即增大俦蹙踞 灵敏度
2．平均技术 在传感器中普遍采用平均技术可产生平均效应，其 原理是利用若干个传感单元同时感受被测量，其输出 则是这些单元输出的平均值，若将每个单元可能带来 的误差均可看作随机误差且服从正态分布，根据误差 理论，总的误差将减小为 δΣ =±δ/√n 式中 n—传感单元数。 可见，在传感器中利用平均技术不仅可使传感 器误差减小，且可增大信号量，即增大传感器 灵敏度