传感器介绍

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传感器介绍 传感器（Sensor）是-种常见的却又很重要的器件，它是感受规定的被测量
的各种量并按-定规律将其转换为有用信号的器件或装置。对于传感器来说，按
照输入的状态，输入可以分成静态量和动态量。我们可以根据在各个值的稳定状
态下，输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。传感器的静态特性的主要
指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。传感器的动态特性则指的是
对于输入量随着时间变化的响应特性。动态特性通常采用传递函数等自动控制的
模型来描述。通常，传感器接收到的信号都有微弱的低频信号，外界的干扰有的
时候的幅度能够超过被测量的信号，因此消除串入的噪声就成为了-项关键的传
感器技术。
物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应，把被测量的物
理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有
确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、
电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子，让我们看看比较
常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号，它直接检测来自物
体的辐射信息，也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应：
当光照射到物质上的时候，物质上的电效应发生改变，这里的电效应包括电子发
射、电导率和电位电流等。显然，能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感
器的主要部件，比如说光敏电阻。这样，我们知道了光电传感器的主要工作流程
就是接受相应的光的照射，通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能，
然后通过放大和去噪声的处理，就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电
信号和原始的光信号有-定的关系，通常是接近线性的关系，这样计算原始的光
信号就不是很复杂了。其它的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。
物理传感器的应用范围是非常广泛的，我们仅仅就生物医学
的角度来看看物理传感器的应用情况，之后不难推测物理传感器
在其他的方面也有重要的应用。
比如血压测量是医学测量中的最为常规的-种。我们通常的
血压测量都是间接测量，通过体表检测出来的血流和压力之间的
关系，从而测出脉管里的血压值。测量血压所需要的传感器通常
都包括-个弹性膜片，它将压力信号转变成为膜片的变形，然后
根据膜片的应变或位移转换成为相应的电信号。在电信号的峰
值处我们可以检测出来收缩压，在通过反相器和峰值检测器后，
我们可以得到舒张压，通过积分器就可以得到平均压。
再
-种传感器外形
让我们再看看呼吸测量技术。呼吸测量是临床诊断肺功能的重要依据，在外
科手术和病人监护中都是必不可少的。比如在使用用于测量呼吸频率的热敏电阻
式传感器时，把传感器的电阻安装在-个夹子前端的外侧，把夹子夹在鼻翼上，