當前,由于電子技術、微電子技術、計算機技術的迅速發展,使電學量具有便于處理、便于測量等特點,因此傳感器通常由敏感元件、轉換元件和轉換電路組成,并輸出電學量。這些元件的功能如下所述。
傳感器組成構圖
敏感元件:直接感受被測量,并以確定關系輸出某一物理量(包括電學量)。
轉換元件:將敏感元件輸出的非電物理量,如位移、應變、應力、光強等轉換為電學量(包括電路參數量、電壓、電流等)。
轉換電路:將電路參數(如電阻,電感、電容等)量轉換成便于測量的電量,例如電壓,電流頻率等。
有些傳感器只有敏感元件,如熱電偶,它感受到被測溫差時直接輸出電動勢。有些傳感器由敏感元件和轉換元件組成,無需轉換電路,例如壓電式加速度傳感器。還有些傳感器只由敏感元件和轉換電路組成,如電容式位移傳感器。有些傳感器,轉換元件不只一個,要經若干次轉換后才輸出電量。
目前,由于空間的限制或技術等原因,轉換電路一般不和敏感元件、轉換元件裝在一個殼體內,而是裝入電箱中,但不少傳感器需通過轉換電路才能輸出便于測量的電量,而轉換電路的類型又與不同工作原理的傳感器有關,因此要把轉換電路作為傳感器的組成環節之一。
傳感器種類繁多,應用極廣,但為了滿足各種參數的檢測,除了需要研制新型敏感元件、增加元件品種以及改善其性能外,還需要設計正確的構成傳感器的方法,即用敏感元件、轉換元件、轉換電路之間的不同組合方法,去達到檢測各種參數的目的。