物理傳感器如何區(qū)分
傳感器的分類有很多，同樣傳感器可以通過不同方式進(jìn)行分類。有一類是從測量目的進(jìn)行區(qū)分傳感器。這樣傳感器可分為物理型傳感器，化學(xué)型傳感器等。下面就物理型傳感器做一個簡單的分析介紹，物理型傳感器又可以分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器。
結(jié)構(gòu)型傳感器是以結(jié)構(gòu)（如形狀、尺寸等）為基礎(chǔ)，利用某些物理規(guī)律來感受（敏感）被測量，井將其轉(zhuǎn)換為電信號實現(xiàn)測量的。例如電容式壓力傳感器，必須有按規(guī)定參數(shù)設(shè)計制成的電容式敏感元件，當(dāng)被測壓力作用在電容式敏感元件的動極板上時，引起電容間隙的變化導(dǎo)致電容值的變化，從而實現(xiàn)對壓力的測量。又比如諧振式壓力傳感器，必須設(shè)計制作一個合適的感受被測壓力的諧振敏感元件，當(dāng)被測壓力變化時，改變諧振敏感結(jié)構(gòu)的等效剛度，導(dǎo)致諧振敏感元件的固有頻率發(fā)生變化，從而實現(xiàn)對壓力的測量。
物性型傳感器就是利用某些功能材料本身所具有的內(nèi)在特性及效應(yīng)感受（敏感）被測量，并轉(zhuǎn)換成可用電信號的傳感器。例如利用具有壓電特性的石英晶體材料制成的壓電式傳感器，就是利用石英晶體材料本身具有的正壓電效應(yīng)而實現(xiàn)對壓力測量的；利用半導(dǎo)體材料在被測壓力作用下引起其內(nèi)部應(yīng)力變化導(dǎo)致其電阻值變化制成的壓阻式傳感器，就是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)而實現(xiàn)對壓力測量的。
一般而言，物理型傳感器對物理效應(yīng)和敏感結(jié)構(gòu)都有一定要求，但側(cè)重點(diǎn)不同。結(jié)構(gòu)型傳感器強(qiáng)調(diào)要依靠精密設(shè)計制作的結(jié)構(gòu)才能保證其正常工作；而物性型傳感器則主要依據(jù)材料本身的物理特性、物理效應(yīng)來實現(xiàn)對被測量的感應(yīng)。近年來，由于材料科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，物理型傳感器應(yīng)用越來越廣泛。這與該類傳感器便于批量生產(chǎn)、成本較低及易于小型化等持點(diǎn)密切相關(guān)。
物理傳感器的特性
傳感器靜態(tài)特性
傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。
?。?）線性度：指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。
（2）靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。
?。?）遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到小（反行程）變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。
（4）重復(fù)性：重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。
?。?）漂移：傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面：一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)；二是周圍環(huán)境（如溫度、濕度等）。
傳感器動態(tài)特性
所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。
傳感器的線性度
通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標(biāo)。 擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點(diǎn)相連的理論直線作為擬合直線；或?qū)⑴c特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。