1.2.3 传感器的分类

传感器的输出量y与输入量x的函数关系y= f(x)称为变换函数。它表示传感器的输入—输出特性，但传感器在实际测量应用中，其输入量除了被测量x以外，还有许多干扰量，如温度、湿度、噪声、振动和电磁感应等。所以，虽然传感器的变换函数是一元函数，但这仅是一种理想状态，严格地说，它应该是多元函数y=f(x1,x2,x3,…,xn)。为此，选用传感器时，传感器要近似满足y=f(x)的单值对应关系。这就要求人们必须考虑到具有选择性能的转换元件，配用相应的传感器电路，使各种干扰量对传感器输出量的影响降到最低水平，保证传感器有足够的测量精度和良好的稳定性。

转换元件物理特性的内在规律，即它所依据的物理、化学、生物效应是设计传感器的理论基础。按不同的方法对传感器进行分类，将有助于从总体上认识和掌握传感器的原理、性能与应用。

以下是传感器的几种分类方法。

1.根据被测量分类

传感器根据被测量分为加速度传感器、速度传感器、位移传感器、压力传感器、负荷传感器、扭矩传感器、温度传感器等。这种分类方法对于用户与生产单位的商业专用产品来说是一目了然的，但是，这种分类方法造成传感器名目繁多，又把原理互不相同的、同一用途的传感器归为一类，这就很难找出各种传感器在转换原理上的共性与差异，难于建立起传感器的基本概念，不利于掌握传感器的原理与性能。

2.依据传感器的工作原理分类

以传感器的工作原理为依据，可分为电阻应变式、压电式、电容式、涡流式、动圈式、电磁式、差动变压器式等。这种分类方法的优点是可以避免传感器名目繁多，使传感器的划分类别较少，有利于传感器专业工作者对传感器的工作原理与设计进行归纳性分析研究，使设计与应用更具有合理性与灵活性；缺点是会使对传感器不够了解的用户感到不便。

3.按能量的传递方式分类

从能量观点看，所有的传感器可分为有源传感器与无源传感器两大类。前者可把传感器视为一台微型发电机，能将非电功率转换为电功率，它所配用的测量电路通常是信号放大器。可见，有源传感器是一种能量变换器，如压电式、热电式（热电偶）、电磁式、电动式传感器等。在有源传感器中，有些传感器的能量转换是可逆的，有些是不可逆的，还有些有源传感器附有力学系统，只能用在接触式测量中，如压电式加速度传感器。这类传感器不具有直流响应，只能用于动态测量中。例如温度传感器中的热电偶，它是利用两种不同金属的温差产生的电势进行测量的。无源传感器不进行能量转换，被测非电量仅对传感器中的能量起控制或调节作用，因此，它必须具有辅助能源（电源）。电阻、电容、电感传感器等即是无源传感器。遥感技术中的微波、激光等传感器也可以归为此类。无源传感器本身并不是一个信号源，它所配用的测量放大器和有源传感器不一样，通常是电桥电路或谐振电路，并且无源传感器具有直流响应，一般不配力学系统，适用于静态、动态测量，有时还可以用在非接触的测量场合。

4.根据输出信号的性质分类

根据输出信号的性质，传感器分为模拟传感器与数字传感器两大类。模拟传感器要先通过A/D变换器将信号数字化，然后才能通过计算机进行信号的分析、加工与处理；数字式传感器则可将信号直接送入计算机进行处理。