传感器信号和系统

传感器通常定义为一种接收和响应某种信号或激励的装置，这种定义非常宽泛。事实上传感器它已经涵盖到了我们生活中的方方面面。

声音传感器

这个世界分为自然物体和人在物体。自然的传感器通常存在于生物体中，对信号的响应且具有电化学特性，也就是说，它们的物理原理是基于离子的转移，就像在神经纤维中一样。在人造装置中，信号同样以电的形式传输和处理，但它是通过电子的转移实现的。人造系统中的传感器必须和它接口的装置〃说相同的语言”。

温度传感器

这种语言本质上是带电的，并且人造传感器应该具有对该信号响应的能力，这里携带信息的是移动电子，而不是离子。

所以，需要使用电线连接传感器和电子系统，而不是用化学溶液或是神经纤维。因此传感器的相对狭义的定义：传感器是一种接受激励并与电信号响应的装置。

陶瓷电容压力传感器

激励是指被感知并转换成电信号的某种量、性质或状态，如光的强度和波长、声音、力、加速度、距离、速率和化学组成等。我们所说的〃电信号”是指能被电子装置传送、放大和调整的信号。一些文献中使用了不同的术语一被测物理量，意思和我激励相同，但它的重点在于感知的定量特性。

接近开关电感式传感器

我们可以说，传感器是一种将一般的非电量转换成电量的转换器。传感器的输出信号可以是电压、电流或电荷。它们可以进一步描述成幅值、极性、频率、相位或数字编码等。这—系列输出特性称为输出信号格式。所以，传感器具有输入特性（某种类型的）和输出特性。

视觉传感器

任何传感器都是能量转换装置。无论要测量什么，总要处理从被测对象到传感器的能量转换。感知的过程是一个特殊的信息传递过程，而信息的任何传递都需要能量的传递。当然，我们不应该对〃能量的传递具有双向性”这个明显的事实而感到困惑它可以是正向的，也可以是反向的，即能量既可以从被测对象流向传感器，电可以从传感器流向被测对象。

称重传感器

特殊的情况就是当净能量流动为零时，我们仍可获得这种特殊情况所携带的信息。例如，当被测对象比传感器的温度高时（红外辐射通量流向传感器），热电堆红外辐射传感器产生正电压：当被测对象比传感器的温度低时（红外辐射通量从传感器流向被测对象），输出电压是负值。当被测对象和传感器处于相同的温度时，红外辐射通量为零，输出电压也为零，它所携带的信息是：被测对象和传感器的温度相同。

位移传感器

术语〃传感器”与探测器”是同义词，可互换并具有相同的意义。但探测器更加强调定性而非定量的测量。例如，用来检测人是否在移动的被动式红外探测器（PIR）通常是不能测量它的移动方向、速度和加速度的。

隔膜压力传感器

我们应将术语〃传感器”和〃换能器”区分开。换能器是将－种类型的能量或特性转换成另一种类型能量或特性的转换器。而传感器是将某种类型的能量或特性转换成电信号的转换器。扬声器是换能器的一个例子，它将电信号转换成可变磁场，然后转换成声波。但该过程不是感知过程。

温度测控数字传感器

换能器可以在不同系统中用作执行器。执行器与传感器的妙述正好相反，它通常将电信号转换成非电量。例如，电动机就是一种执行器，它将电能转换成机械运动：而气动执行机构则在电信号的作用下将气压转换成力。

气压及温度一体式传感器

换能器可以作为复合传感器的一部分。例如，一种化学传感器器可能包含两部分，它的一部分能将化学反应能转换成热能（换能器），另一部分是一种热电堆，能够将热能转换成电信号输出，这两部分组合在一起就构成了一种复合的化学传感器，即一种对化学试剂响应并产生电信号的装置。

两线制传感器原理图

在上面的例子中应注意的是，这种化学传感器是一种复合的传感器，它包括一个非电信号换能器和一个将热转换成电的简单（直接）传感器。这表明，许多传感器包含至少—种直接式传感器和一定数量的换能器。直接式传感器能够利用某种物理效应，将能量直接转换成电信号，或者是对电信号的调制。

激光扫描雷达（传感器）

总的来说，有两种类型的传感器：直接式传感器和复合式传感器。直接式传感器是利用适当的物理效应将激励转换成电信号或是对电信号的调制，而复合式传感器除使用直接式传感器产生电信号输出外，还需要一个或多个换能器。

光照及红外传感器（光线及距离感应灯具开关）

传感器自身不能单独工作，它通常是一个更大的系统中的一部分，这个更大的系统可以包含许多其他的部分，如探测器、信号调节器、信号处理器、存储装置、数据记录器和执行器等。在系统中传感器的位置可以在内部也可以在外部。它可以放在系统的输入部分去感知外部的影响，并告知系统外部激励的变化。同样，它也可以作为系统内部的一部分，用于监测系统的自身状态以具备适当的性能。传感器通常是某种数据获取系统的一部分。一般来说，数据获取系统是包括各种反馈机构在内的更大的控制系统的一部分。