1.3 传感器的分类

1.3 传感器的分类

本文档系统介绍了传感器的八种分类维度，包括按输入量、输出量、工作原理、基本效应、能量变换关系、技术特征、尺寸大小和存在形式进行分类。其中按输入量和工作原理的分类方式应用最为普遍。

核心内容

八种分类维度

1. 按输入量（被测参数）分类：以被测物理量命名，如位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，常用于讨论传感器用途时。

1. 按输出量分类：分为模拟式传感器（输出连续模拟量）和数字式传感器（输出离散数字量）。数字式传感器便于传输、重复性好、可靠性高，是重点发展方向。

1. 按工作原理分类：根据物理定律、物理效应、半导体理论、化学原理等，分为电阻式、电感式、电容式、压电式、磁敏式、热电式、光电式传感器等，常用于讨论工作原理时。

1. 按基本效应分类：分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。

• 物理传感器：依靠材料物理特性或结构参数变化实现信号变换，细分为物性型（材料本身特性变化）和结构型（结构参数变化）。
• 化学传感器：依靠电化学反应实现信号变换，如气体传感器、湿度传感器。
• 生物传感器：利用生物活性物质选择性识别实现测量，如酶传感器、免疫传感器。

1. 按能量变换关系分类：分为能量变换型（有源型）和能量控制型（无源型）。

• 能量变换型：无需外加电源，从被测对象取能转换输出，如热电偶、光电池、压电式传感器。在无人值守物联网应用中前景广阔。
• 能量控制型：需外加电源，被测信号控制输出能量，如电阻式、电感式、电容式传感器，具有一定能量放大作用。

1. 按技术特征分类：分为普通传感器和新型传感器。新型传感器包括智能传感器、模糊传感器、微传感器、网络传感器、量子传感器、感知系统等。

1. 按尺寸大小分类：分为宏传感器和微传感器。MEMS及微纳加工技术可生产微传感器。

1. 按存在形式分类：分为硬传感器（实物硬件形式）和软传感器（纯软件实现的感知系统）。软传感器在数据融合中特别有用，典型例子为卡尔曼滤波器。

关键观点

• 数字式传感器是重点发展方向，因其输出便于传输、重复性好、可靠性高。
• 能量变换型传感器无需外加电源，在无人值守物联网应用中前景广阔。
• 软传感器（如卡尔曼滤波器）在数据融合中特别有用，可同时处理数十甚至数百个测量值。
• 新型传感器（智能传感器、模糊传感器、微传感器、网络传感器等）对传感器与检测技术的发展起到了巨大推动作用。

与现有Wiki的关联

本文是传感器定义与组成的扩展内容，提供了传感器分类体系的系统整理。文中提及的卡尔曼滤波器与卡尔曼滤波直接相关，软传感器概念与数据融合层次和数据融合方法分类密切相关。新型传感器（智能传感器、网络传感器）是智能检测系统的基础。