一级注册计量法律法规及综合串讲传感
器的定义
计量师法律法规及综合知识讲解：传感器的定义
信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发
展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在
测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作
为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成
为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组
成，其重要性变得越来越明显。
最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利
用的电信号的器件。国际电工委员会（IEC：International
ElectrotechnicalCommittee）的定义为：“传感器是测量系统中的一种
前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的
说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器
系统则是组合有某种信息处理（模拟或数字）能力的传感器”。传感
器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关
口。
进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。
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为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波
形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他
一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器
部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处
理器。
德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知
被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理
解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。
传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量
转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传
感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励
源。
有源（a）和无源（b）传感器的信号流程：
无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输
入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成
数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可
以是静态的，也可以是动态（即过程）的。对象特性被转换量化后可
以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学
性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测
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定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或
标示。
各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器
可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和
效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。
常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：
光敏传感器——视觉
声敏传感器——听觉
气敏传感器——嗅觉
化学传感器——味觉
压敏、温敏、流体传感器——触觉
与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感
器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，
感觉不到电磁场、无色无味的气体等。
对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适
用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作
原理和结构在不同场合均需要的基本要求是：
高灵敏度抗干扰的稳定性（对噪声不敏感）线性容易调节（校
准简易）
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高精度高可靠性无迟滞性工作寿命长（耐用性）
可重复性抗老化高响应速率抗环境影响（热、振动、酸、碱、
空气、水、尘埃）的能力
选择性安全性（传感器应是无污染的）互换性低成本
宽测量范围小尺寸、重量轻和高强度宽工作温度范围
：一级注册计量法律法规及综合串讲测温方法仪器的分类2015
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