國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
“傳感器”在新韋式大詞典中定義為:
“從一個系統(tǒng)接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件”。
根據(jù)這個定義,傳感器的作用是將一種能量轉換成另一種能量形式,所以不少學者也用“換能器-Transducer”來稱謂“傳感器-Sensor”
人類會基于視覺、聽覺、嗅覺、觸覺獲得的信息進行行動,設備也一樣,根據(jù)傳感器獲得的信息進行控制或處理。
傳感器收集有溫度、光、顏色、氣壓、磁力、速度、加速度等,被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。
這些利用了半導體的物質變化,除此之外,還有利用酶和微生物等生物物質的生物傳感器。
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。
新技術革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領域中信息的主要途徑與手段。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現(xiàn)代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。
由此可見,傳感器技術在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發(fā)展。相信不久的將來,傳感器技術將會出現(xiàn)一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。
傳感器的應用領域涉及機械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和專用設備等。
1. 專用設備 專用設備主要包括醫(yī)療、環(huán)保、氣象等領域應用的專業(yè)電子設備。目前醫(yī)療領域傳感器用量巨大,該領域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發(fā)展。
2. 工業(yè)自動化 工業(yè)領域應用的傳感器,如工藝控制、工業(yè)機械以及傳統(tǒng)的;各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統(tǒng)的接近/定位的傳感器。
3.通信電子產(chǎn)品手機產(chǎn)量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給傳感器市場帶來機遇與挑戰(zhàn),彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了傳感器在該領域的應用比例。此外,應用于集團電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質的磁場傳感器等都將出現(xiàn)強勢增長。
4.汽車工業(yè) 現(xiàn)代高級轎車的電子化控制系統(tǒng)水平的關鍵就在于采用壓力傳感器的數(shù)量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器,而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達二百余只,種類通常達30余種,多則達百種。