傳感器是一種物理設備或生物器官，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），并將探知的信息傳遞給其他設備或器官。人的五官就是天然的傳感器，具有視、聽、嗅、味、觸覺，大腦就是經過五官來感知外界的信息（圖1）。

圖1 人與機器的對應聯系

    工程科學與技術領域的傳感器既是對人體五官的工程模擬物，是能將特定的被丈量信息（包含物理量、生物量、生物量）按必定的規則變換成某種可用信號輸出的器材或設備。可用信號既是便于處理和傳輸的信號，現在因為電信號最契合這一要求，傳感器也可狹義界說為把外界非電信息變換成電信號輸出的器材（圖2）。

圖2 各類傳感器

傳感器的構成
    傳感器的具體構成根據被測目標、變換原理，使用環境和功用要求的情況有很大差異。
    自源型是僅含有變換元件的傳感器構成辦法，它不需求外動力，可直接從外部被測目標吸收能量變換為電效應，但輸出的能量較弱。常見的有熱電偶、壓電器材等。
    帶鼓勵源型是在變換器材外加了輔助動力的構成辦法，輔助動力起到鼓勵的作用，能夠是電源或磁源，這樣不需求變換電路也有較大電量輸出。常見的有霍爾傳感器等。
    外源型是由利用被丈量完成阻抗變換的變換元件構成，有必要經過帶外電源的變換電路才干獲得電量輸出。常見的有電橋等。
    相同傳感器補償型（圖3-a）是使用兩個完全相同的變換元件置于相同環境下的構成辦法。實際使用其間一個元件進行作業，另一個用于抵消其遭到的環境攪擾影響。常見的有應變式，固態壓阻式傳感器等。
    差動結構補償型（圖3-b）和相同傳感器補償型相似，但其兩個變換元件都進行作業，除了能夠抵消環境攪擾，還使有用的輸出值增加。
    不同傳感器補償型（圖3-c）是兩個原理和性質不同的變換元件置于相同環境下的構成辦法，也是經過一個變換元件給作業的變換元件提供補償。常見的有熱敏電阻的溫度補償，加速度的攪擾補償等。

    現在隨著核算機技術的發展，傳感器和微處理器結合在一起，形成了智能化傳感器的概念，這種構成具有了信息處理的功用，遠景非常廣闊。
傳感器的分類
    傳感器的品種繁復，分類辦法多種多樣。關于被丈量，能夠用不同的傳感器來丈量；而關于同一原理的傳感器，一般又能夠丈量多種非電量。
    具體分類可按變換的根本效應、構成原理等分多種，其間又以按照作業原理分類最為詳細（表1）。

表1 傳感器類型分類

傳感器的根本要求
    無論何種傳感器，作為直接面對測驗目標的前鋒，有必要能夠快速、精確、牢靠而又經濟地完成信息變換的根本要求。
    傳感器的作業范圍和量程需求足夠大，能夠滿足相應測驗的極端要求，需求具備必定的過載才能；有必要有能滿足要求的靈敏度和精度，要求變換后輸出的信號和被丈量的輸入信號成斷定的聯系，且比值要大。傳感器還需求具備快速的響應才能，穩定牢靠的作業才能，較長的壽命和較低的本錢，同時維修，校準方便。根據特定的現場應用，有時對傳感器的體積和分量都有嚴格要求，且期望其內部噪聲小不易遭到外部攪擾。最終是傳感器輸出的信號最好采取通用的規范辦法，以便于和外部系統對接。
    可見挑選一款適宜的傳感器并不輕松，需求根據需求全面歸納地考慮，不行馬虎。
傳感器重要目標介紹
    傳感器在檢測靜態量時的靜態特性和檢測動態量時的動態特性一般能夠分隔考慮。關于輸入信號的，傳感器的數學模型也一般有靜態和動態之分。
靜態特性
    靜態特性表明傳感器在被測輸入量各個值處于穩定狀態時，輸入和輸出的聯系，主要要考慮線性度和隨機變化等因素。

線性度：
    線性度又稱非線性，是表征傳感器輸出-輸入校準曲線與選定的擬合直線之間的符合程度的目標。一般用相對差錯來表明線性度或非線性差錯，有：

（公式1）

表明輸出平均值與擬合直線間的最大偏差；

表明理論滿量程輸出值。
    所以，選定的擬合直線不同時，核算所得的線性度數值也就不同。挑選擬合直線要保證獲得盡量小的非線性差錯，還要考慮核算是否方便。常見的辦法有理論直線法、端點線法、最小二乘法等。
遲滯:
遲滯是反應傳感器在輸入量增大和減小的行程過程中輸出和輸入曲線的不重合程度的目標（圖2）。一般用正反行程輸出的最大差值核算，有：

（公式2）

圖1 遲滯

靈敏度:
靈敏度（圖3）是傳感器輸出量增量與被測輸入量增量之比，線性傳感器的靈敏度就是擬合直線的斜率，即：
                                                  （公式3）
非線性傳感器的靈敏度不是常數，用dy/dx表明。
關于需求外部鼓勵的傳感器來說，其靈敏度的表達還要考慮電源電壓的因素。

圖2 靈敏度

分辨力:
    分辨力是傳感器在規則丈量范圍內所能測驗出的被測輸入量的最小變化量，有時用該值相對滿量程輸入值的百分數表明，稱為分辨率。
重復性：
    重復性是指輸入量按同一方向做全量程接連屢次變化時，所得特性曲線間共同程度的目標，各條曲線越接近，重復性越好。重復性差錯反映的是校準數據的離散程度，是隨機差錯核算：

漂移:
    漂移指在必定時間間隔內，傳感器輸出量存在著與被測輸入量無關的變化，主要包含零點漂移和 靈敏度漂移。零點漂移或靈敏度漂移又可分為時間漂移和溫度漂移。
    時間漂移指在規則的條件下，零點或靈敏度隨時間的緩慢變化；溫度漂移則是周圍溫度變化所引起的。