德国堡盟BAUMER传感器MY-COM E75/200

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传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等类。

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。”

“传感器”在新韦式大词典中定义为：“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。^[1]

2主要作用

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传感器汇总图片精选(6)人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或状态，并使产品达到质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种技术研究，如高温、低温、高压、高真空、一定磁场、弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

3主要特点

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传感器传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

4组成介绍

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传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成，如图1 所示。

图1 传感器的组成

敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。

 LSM7N-1B LSM7N-1D LSM7N3 LSM7N-4 LSM7U LSM7U-2D LSN1A LSN1A-1B
LSN1A-2C LSN1A-3A LSN1A-3B LSN1A-3D LSN1A-3P LSN1A-3S LSN1E
LSN1E-1A LSN1F LSN1F-1B LSN2B LSN3K LSN3N LSN4L LSN4L-2D LSN4L-3B
LSN4L-3D LSN5A LSN6B LSN6B-3B LSN6B-3D LSN7L  LSN8A LSN8A37 LSN9A
LSN9EDD LSP1A LSP1A-1B LSP1A-1C LSP1A-1D LSP1A2 LSP1A25 LSP1A-2A
LSP1A-2D LSP1A4 LSP1A-4M LSP1A5-1C LSP1AB LSP1E LSP1E-1A LSP1F
LSP2B LSP2B-1B LSP3K LSP3K-1B LSP3K-1D LSP3K3 LSP4L LSP4L3 LSP4L-4N
LSP4L5 LSP5A LSP5A7 LSP6B LSP7L LSP7L-2D LSP7L3 LSP7S3 LSP8A
LSPA5A4 LSPA5D2 LSPA5D4 LSQ037 LSQ038 LSQ051 LSQ052 LSQ053 LSQ054
LSQ081 LSQ117-QC LSQ2A4L352 LSQ2H4KP227 LSQ2L4M321 LSQ300 LSQ310-20
LSQ3A3K281-VL363 LSQ3N2D3357 LSQA1A278 LSQA1A313 LSQA1A366 LSQA3K129
LSQA3K163 LSQA3K-2C-SCO LSQA3K363 LSQA6B134 LSQA6B314 LSQD3K-SCO
LSQE3K318 LSQH1A322 LSQJ1A213 LSQL7M122 LSQL7M123 LSQM6D315 LSQMC7N147
LSQMC7N148 LSQMC7N311 LSQR1A316 LSQUB1A323 LSQUB7N191 LSQUC3K170
LSQUC5K272 LSQYAB1AC365 LSQYAB4L347 LSQYAB4LX249 LSQYDB3K356
LSQYFB1A344 LSQYFB3K125-QC LSQYFB3K345 LSQYFC3K223 LSQYJB1A346
LSQYMC7N361 LSQYPB3KP364 LSQYUB1A334 LSQYUB3K336 LSQYUB3K339
LSQYUB3KC319 LSQZ52J LSQZ55C259 LSR1A LSR1A-1A LSR1A-1B LSR1A-2K
LSR1A-4N LSR1A-5C LSR1ADD LSR1E LSR2B LSR2B-4N LSR3K LSR3K1
LSR3K-4M LSR4L LSR5A LSR6B LSR6B-2D LSR6B-2L LSR6B-4M LSR7L
LSR7L-2D LSR9A LSS1H LSS1H-4N LSS1HDD LSS1HDD-C LST1H LST1H-1C
LSU1A LSU1A-1 LSU1A-1B LSU1A-1D LSU1A-2B LSU1A-2D LSU1A4 LSU1A-4R
LSU1E LSU2B LSU3K LSU3K1 LSU3K-1A LSU3K-2J LSU4L LSU5A LSU6B
LSU7L LSU8A LSU9A LSV1A LSV1E LSV2B LSV3K LSV4L LSV5A LSV6B
LSV7L LSW1A LSW1A4 LSW1A5 LSW1AC LSW1E LSW2B LSW3K LSW3N
LSW4L LSW5A LSW6B LSW7L LSYAB1A LSYAB1A-1B LSYAB1A-2A
LSYAB1A3 LSYAB1A-4N LSYAB1AB LSYAB1AC LSYAB1E LSYAB1E-2B
LSYAB1E4-2B LSYAB1EP-1A LSYAB1F LSYAB2B LSYAB2B3 LSYAB2F
LSYAB2S LSYAB3K LSYAB3K1 LSYAB3K-1B LSYAB3K2-5C LSYAB3K-2J
LSYAB3K-5D LSYAB3KE-FP LSYAB3KPC-FP LSYAB3KP-FP LSYAB3KQ-FP
LSYAB3N LSYAB3N-4N LSYAB4L LSYAB4L-1B LSYAB4L24 LSYAB4L24-1
LSYAB4L-2A LSYAB4L360 LSYAB4L4 LSYAB4LX-FP LSYAB4S LSYAB5A LSYAB6B
LSYAB6B-1B LSYAB6B-2D LSYAB7L LSYAB7L-1A LSYAB7L-2B LSYAC1A LSYAC1A1-1D
LSYAC1A-1B LSYAC1A2C LSYAC1A-2D  LSYAC1A-4N LSYAC1A-C LSYAC1ADD
LSYAC1ADD-1B LSYAC1ADD-4N LSYAC1ADD-C LSYAC1AH LSYAC1E LSYAC1EC 
LSYAC2B LSYAC2R LSYAC2S LSYAC3K LSYAC3KC-FP LSYAC3KDD-FP LSYAC3KP
LSYAC3KPB-FP LSYAC3KPC-FP LSYAC3KP-FP LSYAC3KQ-1BFP LSYAC3KQ-FP
LSYAC3KQ-FP-C LSYAC3KY-FP LSYAC3N LSYA LSYACL4 LSYACLAA-FP
LSYACLX-FP LSYAC5A LSYAC5KPC-FP LSYAC5KP-FP LSYAC5KQ-FP LSYAC5KY-FP
LSYAC6B LSYAC6B-1A LSYAC6B-1B LSYAC6B-2L LSYAC6B-4N LSYAC7L LSYAC7LR-FP
LSYAC9A LSYAC9AB LSYBB1A LSYBB2B LSYBB3K LSYBB3KP-FP LSYBB4L 
LSYBB5KP-FP LSYBC1A LSYBC3K LSYBC3KP-FP LSYBC3KQ-FP LSYBC5A  LSYBC9A-1D
LSYCB1A LSYCB1E LSYCB3KQ-FP LSYCB4L LSYCB4SX-FP LSYCB6B LSYCB9A7
LSYCC1A LSYCC1ADD LSYCC1ADD-C LSYCC1AE LSYCC3K LSYCC3K LSYCC3KP-FP
LSYCC3KQ-FP LSYCC3KY-FP LSYCC LSYCCLX-FP LSYCC5A LSYCC5KP-FP
LSYCC5KY-FP LSYCC6B LSYCC7L LSYDB1A LSYDB2B LSYDB3K LSYDB4L LSYDB6B
LSYDB7L LSYDC1A LSYDC1ADD LSYDC1ADD-C LSYDC1AE LSYDC3K LSYDC3KPC-FP
LSYDC3KP-FP LSYDC3KQ-FP LSYDC3KY-FP LSYDCLX-FP LSYDC5A LSYDC5AC
LSYDC5AE LSYDC5KP-FP LSYDC5KQ-FP LSYDC5KY-FP LSYDC6B LSYDC7L 
LSYDC9KP-FP LSYEB4L5 LSYEC1A LSYEC1ADD LSYEC1ADD-C LSYEC1AE LSYEC3K
LSYEC3KP-FP LSYEC3KQ-FP LSYEC3KY-FP LSYECX-FP LSYEC5KP-FP LSYEC5KY-FP
LSYEC6B LSYFB1A LSYFB3K LSYFB3K3 LSYFB3K4 LSYFB4L LSYFB4LM LSYFB4LX-FP
LSYFB7L LSYFC1A LSYFC1ADD LSYFC1ADD-C LSYFC1AE LSYFC3K LSYFC3K48P-FP
LSYFC3KP-FP LSYFC3KQ-FP LSYFC3KY-FP LSYFC5KQ-FP LSYFC6B LSYFC7L LSYFC7L3
LSYFC7L4 LSYGB1A LSYGB1E LSYGC3KP-FP  LSYHB1A LSYHC1A LSYHC3K LSYHC3KA
LSYHC3KP-FP LSYHCL LSYHCLX-FP LSYHC7L LSYJB1A-7A LSYJB1A-7M LSYJB1A-7N
LSYJB1E-7A LSYJB1E-7M LSYJB1J-7A LSYJB2B-7M LSYJB3K-7A LSYJB3K-7M 
LSYJB3K-7N LSYJB3KQ-7MFP LSYJB4L-7M LSYJB4LX-7AFP LSYJB5A-7A LSYJB6B-7M
LSYJC1A-7A LSYJC1A-7M LSYJC1A-7N LSYJC1AC-7M LSYJC1ADD-7A LSYJC1ADD-7N
LSYJC3K-7A LSYJC3K-7N LSYJC3KP-7AFP LSYJC3KP-7MFP LSYJC3KQ-7AFP
LSYJC3KQ-7MFP LSYJC3KQ-7NFP LSYJC5KQ-7MFP LSYJC6B-7M LSYJC7LR-7MFP
LSYJC7LR-7NFP LSYKB1A-8A LSYKB1A-8C LSYKB3K-8C LSYKB4L-8C LSYKB4LM-8C
LSYKB6B-8C LSYKB7L-8C LSYKC1A-8A LSYKC1A-8C LSYKC1AC-8A LSYKC1AC-8C
LSYKC1ADD-8C LSYKC1ADD-8C-C LSYKC1E-8C LSYKC3K-8C LSYKC3KP-8AFP

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

传感器（图1）压敏、温敏、流体传感器——触觉

敏感元件的分类：

物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

化学类，基于化学反应的原理。

生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等类（还有人曾将敏感元件分46类）。

6常见种类

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电阻式

电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。

变频功率

变频功率传感器(3)变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。

称重

称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。

能够实现力→电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。

电阻应变式

传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。

压阻式

压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。

用作压阻式传感器的基片（或称膜片）材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用为普遍。

热电阻

传感器（图6）热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用多的是铂和铜，此外，已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。

热电阻传感器分类：

1、NTC热电阻传感器：

该类传感器为负温度系数传感器，即传感器阻值随温度的升高而减小。

2、PTC热电阻传感器：

该类传感器为正温度系数传感器，即传感器阻值随温度的升高而增大。

激光

传感器（图7）利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电*力强等。

激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。

利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度（ZLS-Px）、距离（LDM4x）、振动（ZLDS10X）、速度（LDM30x）、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。

霍尔

传感器（图8）霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

霍尔传感器分为线性型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。

1、线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。

2、开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量。

霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用，需要用机械的方法来改变磁场强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关，当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时，磁场偏离集成片，霍尔电压消失。这样，霍尔集成电路的输出电压的变化，就能表示出叶轮驱动轴的某一位置，利用这一工作原理，可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。