感測器是指能感受規定的被測量， 並按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。 我國國家標準（GB7665-2005）對感測器的定義是：“能感受被測量並按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置”。 感測器作為資訊獲取的重要手段， 與通信技術和電腦技術共同構成資訊技術的三大支柱。
下面主要為大家介紹下面七大感測器。
感測器一：物理感測器
物理感測器
物理感測器是檢測物理量的感測器。 它是利用某些物理效應， 把被測量的物理量轉化成為便於處理的能量形式的信號的裝置。 其輸出的信號和輸入的信號有確定的關係。<主要的物理感測器>
光電式感測器、壓電感測器、壓阻式感測器、電磁式感測器、熱電式感測器、光導纖維感測器等。
<物理感測器的分類方法>
按照其用途分類
壓力敏力敏感測器、位置感測器、液面感測器、能耗感測器、速度感測器加速度感測器、射線輻射感測器、熱敏感測器、24GHz雷達感測器
按照其原理分類
振動感測器、濕敏感測器、磁敏感測器、氣敏感測器、真空度感測器、生物感測器等。
按照其輸出信號分類
類比感測器——將被測量的非電學量轉換成類比電信號。
數位感測器——將被測量的非電學量轉換成數位輸出信號(包括直接和間接轉換)。
開關感測器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時， 感測器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
按照其材料分類
在外界因素的作用下， 所有材料都會作出相應的、具有特徵性的反應。 它們中的那些對外界作用最敏感的材料， 即那些具有功能特性的材料， 被用來製作感測器的敏感元件。
(1)按照其所用材料的類別分：金屬聚合物、陶瓷混合物
(2)按材料的物理性質分：導體絕緣體、半導體磁性材料(3)按材料的晶體結構分：單晶、多晶非晶材料
與採用新材料緊密相關的感測器開發工作， 可以歸納為下述三個方向：(1)在已知的材料中探索新的現象、效應和反應， 然後使它們能在感測器技術中得到實際使用。
(2)探索新的材料， 應用那些已知的現象、效應和反應來改進感測器技術。
(3)在研究新型材料的基礎上探索新現象、新效應和反應， 並在感測器技術中加以具體實施。
現代感測器製造業的進展取決於用於感測器技術的新材料和敏感元件的開發強度。
<案例>
常用的光電式感測器。 這種感測器把光信號轉換成為電信號， 它直接檢測來自物體的輻射資訊， 也可以轉換其他物理量成為光信號。 光電感測器的原理是光電效應：當光照射到物質上的時候， 物質上的電效應發生改變， 這裡的電效應包括電子發射、電導率和電位電流等。 顯然， 能夠容易產生這樣效應的器件成為光電式感測器的主要部件， 比如說光敏電阻。
這樣， 我們知道了光電感測器的主要工作流程就是接受相應的光的照射， 通過類似光敏電阻這樣的器件把光能轉化成為電能， 然後通過放大和去雜訊的處理， 就得到了所需要的輸出的電信號。
物理感測器的應用範圍是非常廣泛的， 我們僅僅就生物醫學的角度來看看物理感測器的應用情況， 之後不難推測物理感測器在其他的方面也有重要的應用。
比如血壓測量是醫學測量中的最為常規的一種。 我們通常的血壓測量都是間接測量， 通過體表檢測出來的血流和壓力之間的關係， 從而測出脈管裡的血壓值。 測量血壓所需要的感測器通常都包括一個彈性膜片， 它將壓力信號轉變成為膜片的變形， 然後再根據膜片的應變或位移轉換成為相應的電信號。 在電信號的峰值處我們可以檢測出來收縮壓，在通過反相器和峰值檢測器後，種感測器外形我們可以得到舒張壓，通過積分器就可以得到平均壓。
還有呼吸測量技術、體表溫度測量等都離不開物理感測器的應用。
感測器測量作為資料獲得的重要手段，是工業生產乃至家庭生活所必不可少的器件，而物理感測器又是最普通的感測器家族，靈活運用物理感測器必然能夠創造出更多的產品，更好的效益。
感測器二：光纖傳感器
光纖傳感器
<概念>
光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號經過光纖送入調製器，使待測參數與進入調製區的光相互作用後，導致光的光學性質（如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等）發生變化，成為被調製的信號源，在經過光纖送入光探測器，經解調後，獲得被測參數。
感測器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智慧化的方向發展。在這一過程中，光纖傳感器這個感測器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能，絕緣、無感應的電氣性能，耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方(如高溫區)，或者對人有害的地區(如核輻射區)，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界資訊。
光纖傳感器可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間裡，在強電磁干擾和高電壓的環境裡，光纖傳感器都顯示出了獨特的能力。目前光纖傳感器已經有70多種，大致上分成光纖自身感測器和利用光纖的感測器。
<光纖自身的感測器>
光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化，從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相干涉(比較)，使輸出的光的相位(或振幅)發生變化，根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高，利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗，能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈，以增加利用長度，獲得更高的靈敏度。
光纖聲感測器就是一種利用光纖自身的感測器。當光纖受到一點很微小的外力作用時，就會產生微彎曲，而其傳光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波，它對光纖的作用就是使光纖受力並產生彎曲，通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身感測器的一種，與鐳射陀螺相比，光纖陀螺靈敏度高，體積小，成本低，可以用於飛機、艦船、導彈等的高性能慣性導航系統。
<利用光纖的感測器>
另外一個大類的光纖傳感器是利用光纖的感測器。其結構大致如下：感測器位於光纖端部，光纖只是光的傳輸線，將被測量的物理量變換成為光的振幅，相位或者振幅的變化。在這種感測器系統中，傳統的感測器和光纖相結合。光纖的導入使得實現探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸的感測器適用範圍廣，使用簡便，但是精度比第一類感測器稍低。
光纖在感測器家族中是後期之秀，它憑藉著光纖的優異性能而得到廣泛的應用，是在生產實踐中值得注意的一種感測器。
光纖傳感器可以應用在多個方面：溫度的檢測，壓力的檢測，液位、流量、流速的檢
測。
附圖：幾種光纖傳感器原理圖
光纖電流傳感
全內反射光纖傳感器
感測器三：仿生感測器
仿生感測器
<概念>
仿生感測器，是一種採用新的檢測原理的新型感測器，它採用固定化的細胞、酶或者其他生物活性物質與換能器相配合組成感測器。這種感測器是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透而發展起來的一種新型的資訊技術。這種感測器的特點是機能高、壽命長。在仿生感測器中，比較常用的是生體模擬的感測器。
仿生感測器按照使用的介質可以分為：酶感測器、微生物感測器、細胞器感測器、組織感測器等。仿生感測器和生物學理論的方方面面都有密切的聯繫，是生物學理論發展的直接成果。在生體模擬的感測器中，尿素感測器是最近開發出來的一種感測器。下面就以尿素感測器為例子介紹仿生感測器的應用。
<案例：尿素感測器>
主要是由生體膜及其離子通道兩部分構成。生體膜能夠感受外部刺激影響，離子通道能夠接收生體膜的資訊，並進行放大和傳送。當膜內的感受部位受到外部刺激物質的影響時，膜的透過性將產生變化，使大量的離子流入細胞內，形成資訊的傳送。其中起重要作用的是生體膜的組成成分膜蛋白質，它能產生保形網路變化，使膜的透過性發生變化，進行資訊的傳送及放大。生體膜的離子通道，由氨基酸的聚合體構成，可以用有機化學中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸，PLG)為替代物質，它比酶的化學穩定性好。
PLG是水溶性的，本不適合電機的修飾，但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物，形成感測器使用的感應膜。生體膜的離子通道的原理基本上與生體膜一樣，在電極上將嵌段共聚膜固定後，如果加感應PLG保性網路變化的物質，就會使膜的透過性發生變化，從而產生電流的變化，由電流的變化，便可以進行對刺激性物質的檢測。尿素感測器經試驗證明是穩定性好的一種生體模擬感測器，檢測下限為10的負3次方的數量級，還可以檢測刺激性物質，但是暫時還不適合生體的計測。
目前，雖然已經發展成功了許多仿生感測器，但仿生感測器的穩定性、再現性和可批量生產性明顯不足，所以仿生傳感技術尚處於幼年期，因此，以後除繼續開發出新系列的仿生感測器和完善現有的系列之外，生物活性膜的固定化技術和仿生感測器的固態化值得進一步研究。
在不久的將來，模擬生體功能的嗅覺、味覺、聽覺、觸覺仿生感測器將出現，有可能超過人類五官的敏感能力，完善目前機器人的視覺、味覺、觸覺和對目的物進行操作的能力。我們能夠看到仿生感測器應用的廣泛前景，但這些都需要生物技術的進一步發展，我們拭目以待這一天的到來。
感測器四：紅外感測器
紅外感測器
<概念：紅外感測器>
將紅外輻射能轉換成電能的光敏元件稱為紅外感測器，也常稱為紅外探測器。紅外感測器是利用物體產生紅外輻射的特性，實現自動檢測的感測器。在物理學中，我們已經知道可見光、不可見光、紅外光及無線電等都是電磁波，其中紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質，只要它本身具有一定的溫度（高於絕對零度），都能輻射紅外線。紅外感測器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，並且有靈敏度高，回應快等優點。
紅外技術是在最近幾十年中發展起來的一門新興技術。它常用於無接觸溫度測量、氣體成分分析和無損探傷，在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領域得到廣泛應用。
紅外技術發展到現在，已經為大家所熟知，這種技術已經在現代科技、國防和工農業等領域獲得了廣泛的應用。
<分類>
紅外感測器的種類很多，按照不同的機制可以分成不同的類別：
1、按照功能分：
(1)輻射計，用於輻射和光譜測量；
(2)搜索和跟蹤系統，用於搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置並對它的運動進行跟蹤；
(3)熱成像系統，可產生整個目標的紅外輻射的分佈圖像； (4)紅外測距和通信系統；
(5)混合系統，是指以各類系統中兩個或多個的組合。
2、按照工作原理分：
(1)將紅外線一部分變換成熱，藉熱取出電阻值變化和電動勢等輸出信號之熱型； (2)利用半導體遷徙現象吸收能量差之光電效果及利用因PN接合之光電動勢效果的量子型。
感測器五：電磁感測器
電磁感測器
磁感測器是最古老的感測器，指南針是磁感測器的最早的一種應用。但是作為現代的感測器，為了便於信號處理，需要磁感測器能將磁信號轉化成為電信號輸出。應用最早的是根據電磁感應原理製造的磁電式的感測器。這種磁電式感測器曾在工業控制領域作出了傑出的貢獻，但是到今天已經被以高性能磁敏感材料為主的新型磁感測器所替代。
在今天所用的電磁效應的感測器中，磁旋轉感測器是重要的一種。磁旋轉感測器主要由半導體磁阻元件、永久磁鐵、固定器、外殼等幾個部分組成。典型結構是將一對磁阻元件安裝在一個永磁體的刺激上，元件的輸入輸出端子接到固定器上，然後安裝在金屬盒中，再用工程塑料密封，形成密閉結構，這個結構就具有良好的可靠性。
磁旋轉感測器有許多半導體磁阻元件無法比擬一款電磁感測器的外形的優點。除了具備很高的靈敏度和很大的輸出信號外，而且有很強的轉速檢測範圍，這是由於電子技術發展的結果。另外，這種感測器還能夠應用在很大的溫度範圍中，有很長的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強，因此耐受各種環境條件及外部雜訊。所以，這種感測器在工業應用中受到廣泛的重視。
磁旋轉感測器在工廠自動化系統中有廣泛的應用，因為這種感測器有著令人滿意的特性，同時不需要維護。其主要應用在機床伺服電機的轉動檢測、工廠自動化的機器人臂的定位、液壓衝程的檢測、工廠自動化相關設備的位置檢測、旋轉編碼器的檢測單元和各種旋轉的檢測單元等。現代的磁旋轉感測器主要包括有四相感測器和單相感測器。在工作過程中，四相差動旋轉感測器用一對檢測單元實現差動檢測，另一對實現倒差動檢測。這樣，四相感測器的檢測能力是單元件的四倍。而二元件的單相旋轉感測器也有自己的優點，也就是小巧可靠的特點，並且輸出信號大，能檢測低速運動，抗環境影響和抗雜訊能力強，成本低。因此單相感測器也將有很好的市場。
磁旋轉感測器在家用電器中也有大的應用潛力。在盒式答錄機的換向機構中，可用磁阻元件來檢測磁帶的終點。家用錄影機中大多數有變速與高速重放功能，這也可用磁旋轉感測器檢測主軸速度並進行控制，獲得高畫面的品質。洗衣機中的電機的正反轉和高低速旋轉功能都可以通過伺服旋轉感測器來實現檢測和控制。這種開關可以感應到進入自己檢驗區域的金屬物體，控制自己內部電路的開或關。開關自己產生磁場，當有金屬物體進入到磁場會引起磁場的變化。這種變化通過開關內部電路可以變成電信號。
更加突出電磁感測器是一門應用很廣的高新技術，國內、國外都投入了一定的科研力量在進行研究，這種感測器的應用正在滲透入國民經濟、國防建設和人們日常生活的各個領域，隨著資訊社會的到來，其地位和作用必將。
基於電磁信號的智慧循跡車路徑資訊是通電導線產生的交變磁場，基於交變磁場的感測器設計包含了信號採集和信號調理兩個部分。下面通過電磁信號原理、感測器選擇、信號調理三個部分逐步介紹整個感測器模組，如圖1所示：
圖1：電磁感器模組
感測器六：磁光效應感測器
磁光效應感測器
現代電測技術日趨成熟，由於具有精度高、便於微機相連實現自動即時處理等優點，已經廣泛應用在電氣量和非電氣量的測量中。然而電測法容易受到干擾，在交流測量時，頻響不夠寬及對耐壓、絕緣方面有一定要求，在雷射技術迅速發展的今天，已經能夠解決上述的問題。
磁光效應感測器就是利用雷射技術發展而成的高性能感測器。鐳射，是本世紀六十年代初迅速發展起來的又一新技術，它的出現標誌著人們掌握和利用光波進入了一個新的階段。由於以往普通光源單色度低，故很多重要的應用受到限制，而鐳射的出現，使無線電技術和光學技術突飛猛進、相互滲透、相互補充。現在，利用鐳射已經製成了許多感測器，解決了許多以前不能解決的技術難題，使它適用於煤礦、石油、天然氣貯存等危險、易燃的場所。
比如說用鐳射製成的光導纖維感測器，能測量原油噴射、石油大罐龜裂的情況參數。在實測地點，不必電源供電，這對於安全防爆措施要求很嚴格的石油化工設備群尤為適用，也可用來在大型鋼鐵廠的某些環節實現光學方法的遙測化學技術。
磁光效應感測器的原理主要是利用光的偏振狀態來實現感測器的功能。當一束偏振光通過介質時，若在光束傳播方向存在著一個外磁場，那麼光通過偏振面將旋轉一個角度，這就是磁光效應。也就是可以通過旋轉的角度來測量外加的磁場。在特定的試驗裝置下，偏轉的角度和輸出的光強成正比，通過輸出光照射鐳射二極體LD，就可以獲得數位化的光強，用來測量特定的物理量。
在磁光效應感測器的使用中，最重要的是選擇磁光介質和雷射器，不同的器件在靈敏度、工作範圍方面都有不同的能力。隨著近幾十年來的高性能雷射器和新型的磁光介質的出現，磁光效應感測器的性能越來越強，應用也越來越廣泛。磁光效應感測器做為一種特定用途的感測器，能夠在特定的環境中發揮自己的功能，也是一種非常重要的工業感測器。
感測器七：壓力感測器
壓力感測器
壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器，而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的，這樣的感測器也稱為壓電感測器。
我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質，當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時，就產生了極化效應；當機械力撤掉之後，又會重新回到不帶電的狀態，也就是受到壓力的時候，某些晶體可能產生出電的效應，這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化矽)是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在一定的溫度範圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個範圍之後，壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的“居裡點”)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電係數比較低)，所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電係數，但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬於人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經得到了廣泛的應用。在現在壓電效應也應用在多晶體上，比如現在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理，壓電感測器不能用於靜態測量，因為經過外力作用後的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋樑和建築的振動和衝擊測量中已經得到了廣泛的應用，特別壓電感測器的外形是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業，例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的衝擊波壓力。
它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中，比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的，因為測量動態壓力是如此普遍，所以壓電感測器的應用就非常廣泛。除了壓電感測器之外，還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器，利用應變效應的應變式感測器等，這些不同的壓力感測器利用不同的效應和不同的材料，在不同的場合能夠發揮它們獨特的用途。
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在電信號的峰值處我們可以檢測出來收縮壓，在通過反相器和峰值檢測器後，種感測器外形我們可以得到舒張壓，通過積分器就可以得到平均壓。還有呼吸測量技術、體表溫度測量等都離不開物理感測器的應用。
感測器測量作為資料獲得的重要手段，是工業生產乃至家庭生活所必不可少的器件，而物理感測器又是最普通的感測器家族，靈活運用物理感測器必然能夠創造出更多的產品，更好的效益。
感測器二：光纖傳感器
光纖傳感器
<概念>
光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號經過光纖送入調製器，使待測參數與進入調製區的光相互作用後，導致光的光學性質（如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等）發生變化，成為被調製的信號源，在經過光纖送入光探測器，經解調後，獲得被測參數。
感測器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智慧化的方向發展。在這一過程中，光纖傳感器這個感測器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能，絕緣、無感應的電氣性能，耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方(如高溫區)，或者對人有害的地區(如核輻射區)，起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界資訊。
光纖傳感器可以用來測量多種物理量，比如聲場、電場、壓力、溫度、角速度、加速度等，還可以完成現有測量技術難以完成的測量任務。在狹小的空間裡，在強電磁干擾和高電壓的環境裡，光纖傳感器都顯示出了獨特的能力。目前光纖傳感器已經有70多種，大致上分成光纖自身感測器和利用光纖的感測器。
<光纖自身的感測器>
光纖自身直接接收外界的被測量。外接的被測量物理量能夠引起測量臂的長度、折射率、直徑的變化，從而使得光纖內傳輸的光在振幅、相位、頻率、偏振等方面發生變化。測量臂傳輸的光與參考臂的參考光互相干涉(比較)，使輸出的光的相位(或振幅)發生變化，根據這個變化就可檢測出被測量的變化。光纖中傳輸的相位受外界影響的靈敏度很高，利用干涉技術能夠檢測出10的負4次方弧度的微小相位變化所對應的物理量。利用光纖的繞性和低損耗，能夠將很長的光纖盤成直徑很小的光纖圈，以增加利用長度，獲得更高的靈敏度。
光纖聲感測器就是一種利用光纖自身的感測器。當光纖受到一點很微小的外力作用時，就會產生微彎曲，而其傳光能力發生很大的變化。聲音是一種機械波，它對光纖的作用就是使光纖受力並產生彎曲，通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。光纖陀螺也是光纖自身感測器的一種，與鐳射陀螺相比，光纖陀螺靈敏度高，體積小，成本低，可以用於飛機、艦船、導彈等的高性能慣性導航系統。
<利用光纖的感測器>
另外一個大類的光纖傳感器是利用光纖的感測器。其結構大致如下：感測器位於光纖端部，光纖只是光的傳輸線，將被測量的物理量變換成為光的振幅，相位或者振幅的變化。在這種感測器系統中，傳統的感測器和光纖相結合。光纖的導入使得實現探針化的遙測提供了可能性。這種光纖傳輸的感測器適用範圍廣，使用簡便，但是精度比第一類感測器稍低。
光纖在感測器家族中是後期之秀，它憑藉著光纖的優異性能而得到廣泛的應用，是在生產實踐中值得注意的一種感測器。
光纖傳感器可以應用在多個方面：溫度的檢測，壓力的檢測，液位、流量、流速的檢
測。
附圖：幾種光纖傳感器原理圖
光纖電流傳感
全內反射光纖傳感器
感測器三：仿生感測器
仿生感測器
<概念>
仿生感測器，是一種採用新的檢測原理的新型感測器，它採用固定化的細胞、酶或者其他生物活性物質與換能器相配合組成感測器。這種感測器是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透而發展起來的一種新型的資訊技術。這種感測器的特點是機能高、壽命長。在仿生感測器中，比較常用的是生體模擬的感測器。
仿生感測器按照使用的介質可以分為：酶感測器、微生物感測器、細胞器感測器、組織感測器等。仿生感測器和生物學理論的方方面面都有密切的聯繫，是生物學理論發展的直接成果。在生體模擬的感測器中，尿素感測器是最近開發出來的一種感測器。下面就以尿素感測器為例子介紹仿生感測器的應用。
<案例：尿素感測器>
主要是由生體膜及其離子通道兩部分構成。生體膜能夠感受外部刺激影響，離子通道能夠接收生體膜的資訊，並進行放大和傳送。當膜內的感受部位受到外部刺激物質的影響時，膜的透過性將產生變化，使大量的離子流入細胞內，形成資訊的傳送。其中起重要作用的是生體膜的組成成分膜蛋白質，它能產生保形網路變化，使膜的透過性發生變化，進行資訊的傳送及放大。生體膜的離子通道，由氨基酸的聚合體構成，可以用有機化學中容易合成的聚氨酸的聚合物(L一谷氨酸，PLG)為替代物質，它比酶的化學穩定性好。
PLG是水溶性的，本不適合電機的修飾，但PLG和聚合物可以合成嵌段共聚物，形成感測器使用的感應膜。生體膜的離子通道的原理基本上與生體膜一樣，在電極上將嵌段共聚膜固定後，如果加感應PLG保性網路變化的物質，就會使膜的透過性發生變化，從而產生電流的變化，由電流的變化，便可以進行對刺激性物質的檢測。尿素感測器經試驗證明是穩定性好的一種生體模擬感測器，檢測下限為10的負3次方的數量級，還可以檢測刺激性物質，但是暫時還不適合生體的計測。
目前，雖然已經發展成功了許多仿生感測器，但仿生感測器的穩定性、再現性和可批量生產性明顯不足，所以仿生傳感技術尚處於幼年期，因此，以後除繼續開發出新系列的仿生感測器和完善現有的系列之外，生物活性膜的固定化技術和仿生感測器的固態化值得進一步研究。
在不久的將來，模擬生體功能的嗅覺、味覺、聽覺、觸覺仿生感測器將出現，有可能超過人類五官的敏感能力，完善目前機器人的視覺、味覺、觸覺和對目的物進行操作的能力。我們能夠看到仿生感測器應用的廣泛前景，但這些都需要生物技術的進一步發展，我們拭目以待這一天的到來。
感測器四：紅外感測器
紅外感測器
<概念：紅外感測器>
將紅外輻射能轉換成電能的光敏元件稱為紅外感測器，也常稱為紅外探測器。紅外感測器是利用物體產生紅外輻射的特性，實現自動檢測的感測器。在物理學中，我們已經知道可見光、不可見光、紅外光及無線電等都是電磁波，其中紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質，只要它本身具有一定的溫度（高於絕對零度），都能輻射紅外線。紅外感測器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，並且有靈敏度高，回應快等優點。
紅外技術是在最近幾十年中發展起來的一門新興技術。它常用於無接觸溫度測量、氣體成分分析和無損探傷，在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領域得到廣泛應用。
紅外技術發展到現在，已經為大家所熟知，這種技術已經在現代科技、國防和工農業等領域獲得了廣泛的應用。
<分類>
紅外感測器的種類很多，按照不同的機制可以分成不同的類別：
1、按照功能分：
(1)輻射計，用於輻射和光譜測量；
(2)搜索和跟蹤系統，用於搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置並對它的運動進行跟蹤；
(3)熱成像系統，可產生整個目標的紅外輻射的分佈圖像； (4)紅外測距和通信系統；
(5)混合系統，是指以各類系統中兩個或多個的組合。
2、按照工作原理分：
(1)將紅外線一部分變換成熱，藉熱取出電阻值變化和電動勢等輸出信號之熱型； (2)利用半導體遷徙現象吸收能量差之光電效果及利用因PN接合之光電動勢效果的量子型。
感測器五：電磁感測器
電磁感測器
磁感測器是最古老的感測器，指南針是磁感測器的最早的一種應用。但是作為現代的感測器，為了便於信號處理，需要磁感測器能將磁信號轉化成為電信號輸出。應用最早的是根據電磁感應原理製造的磁電式的感測器。這種磁電式感測器曾在工業控制領域作出了傑出的貢獻，但是到今天已經被以高性能磁敏感材料為主的新型磁感測器所替代。
在今天所用的電磁效應的感測器中，磁旋轉感測器是重要的一種。磁旋轉感測器主要由半導體磁阻元件、永久磁鐵、固定器、外殼等幾個部分組成。典型結構是將一對磁阻元件安裝在一個永磁體的刺激上，元件的輸入輸出端子接到固定器上，然後安裝在金屬盒中，再用工程塑料密封，形成密閉結構，這個結構就具有良好的可靠性。
磁旋轉感測器有許多半導體磁阻元件無法比擬一款電磁感測器的外形的優點。除了具備很高的靈敏度和很大的輸出信號外，而且有很強的轉速檢測範圍，這是由於電子技術發展的結果。另外，這種感測器還能夠應用在很大的溫度範圍中，有很長的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強，因此耐受各種環境條件及外部雜訊。所以，這種感測器在工業應用中受到廣泛的重視。
磁旋轉感測器在工廠自動化系統中有廣泛的應用，因為這種感測器有著令人滿意的特性，同時不需要維護。其主要應用在機床伺服電機的轉動檢測、工廠自動化的機器人臂的定位、液壓衝程的檢測、工廠自動化相關設備的位置檢測、旋轉編碼器的檢測單元和各種旋轉的檢測單元等。現代的磁旋轉感測器主要包括有四相感測器和單相感測器。在工作過程中，四相差動旋轉感測器用一對檢測單元實現差動檢測，另一對實現倒差動檢測。這樣，四相感測器的檢測能力是單元件的四倍。而二元件的單相旋轉感測器也有自己的優點，也就是小巧可靠的特點，並且輸出信號大，能檢測低速運動，抗環境影響和抗雜訊能力強，成本低。因此單相感測器也將有很好的市場。
磁旋轉感測器在家用電器中也有大的應用潛力。在盒式答錄機的換向機構中，可用磁阻元件來檢測磁帶的終點。家用錄影機中大多數有變速與高速重放功能，這也可用磁旋轉感測器檢測主軸速度並進行控制，獲得高畫面的品質。洗衣機中的電機的正反轉和高低速旋轉功能都可以通過伺服旋轉感測器來實現檢測和控制。這種開關可以感應到進入自己檢驗區域的金屬物體，控制自己內部電路的開或關。開關自己產生磁場，當有金屬物體進入到磁場會引起磁場的變化。這種變化通過開關內部電路可以變成電信號。
更加突出電磁感測器是一門應用很廣的高新技術，國內、國外都投入了一定的科研力量在進行研究，這種感測器的應用正在滲透入國民經濟、國防建設和人們日常生活的各個領域，隨著資訊社會的到來，其地位和作用必將。
基於電磁信號的智慧循跡車路徑資訊是通電導線產生的交變磁場，基於交變磁場的感測器設計包含了信號採集和信號調理兩個部分。下面通過電磁信號原理、感測器選擇、信號調理三個部分逐步介紹整個感測器模組，如圖1所示：
圖1：電磁感器模組
感測器六：磁光效應感測器
磁光效應感測器
現代電測技術日趨成熟，由於具有精度高、便於微機相連實現自動即時處理等優點，已經廣泛應用在電氣量和非電氣量的測量中。然而電測法容易受到干擾，在交流測量時，頻響不夠寬及對耐壓、絕緣方面有一定要求，在雷射技術迅速發展的今天，已經能夠解決上述的問題。
磁光效應感測器就是利用雷射技術發展而成的高性能感測器。鐳射，是本世紀六十年代初迅速發展起來的又一新技術，它的出現標誌著人們掌握和利用光波進入了一個新的階段。由於以往普通光源單色度低，故很多重要的應用受到限制，而鐳射的出現，使無線電技術和光學技術突飛猛進、相互滲透、相互補充。現在，利用鐳射已經製成了許多感測器，解決了許多以前不能解決的技術難題，使它適用於煤礦、石油、天然氣貯存等危險、易燃的場所。
比如說用鐳射製成的光導纖維感測器，能測量原油噴射、石油大罐龜裂的情況參數。在實測地點，不必電源供電，這對於安全防爆措施要求很嚴格的石油化工設備群尤為適用，也可用來在大型鋼鐵廠的某些環節實現光學方法的遙測化學技術。
磁光效應感測器的原理主要是利用光的偏振狀態來實現感測器的功能。當一束偏振光通過介質時，若在光束傳播方向存在著一個外磁場，那麼光通過偏振面將旋轉一個角度，這就是磁光效應。也就是可以通過旋轉的角度來測量外加的磁場。在特定的試驗裝置下，偏轉的角度和輸出的光強成正比，通過輸出光照射鐳射二極體LD，就可以獲得數位化的光強，用來測量特定的物理量。
在磁光效應感測器的使用中，最重要的是選擇磁光介質和雷射器，不同的器件在靈敏度、工作範圍方面都有不同的能力。隨著近幾十年來的高性能雷射器和新型的磁光介質的出現，磁光效應感測器的性能越來越強，應用也越來越廣泛。磁光效應感測器做為一種特定用途的感測器，能夠在特定的環境中發揮自己的功能，也是一種非常重要的工業感測器。
感測器七：壓力感測器
壓力感測器
壓力感測器是工業實踐中最為常用的一種感測器，而我們通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應製造而成的，這樣的感測器也稱為壓電感測器。
我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質，當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時，就產生了極化效應；當機械力撤掉之後，又會重新回到不帶電的狀態，也就是受到壓力的時候，某些晶體可能產生出電的效應，這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研製出了壓力感測器。
壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英(二氧化矽)是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在一定的溫度範圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個範圍之後，壓電性質完全消失(這個高溫就是所謂的“居裡點”)。由於隨著應力的變化電場變化微小(也就說壓電係數比較低)，所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電係數，但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬於人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經得到了廣泛的應用。在現在壓電效應也應用在多晶體上，比如現在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。
壓電效應是壓電感測器的主要工作原理，壓電感測器不能用於靜態測量，因為經過外力作用後的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電感測器只能夠測量動態的應力。
壓電感測器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度感測器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優異的特點。壓電式加速度感測器在飛機、汽車、船舶、橋樑和建築的振動和衝擊測量中已經得到了廣泛的應用，特別壓電感測器的外形是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。也可以用來測量發動機內部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用於軍事工業，例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發的一瞬間的膛壓的變化和炮口的衝擊波壓力。
它既可以用來測量大的壓力，也可以用來測量微小的壓力。壓電式感測器也廣泛應用在生物醫學測量中，比如說心室導管式微音器就是由壓電感測器製成的，因為測量動態壓力是如此普遍，所以壓電感測器的應用就非常廣泛。除了壓電感測器之外，還有利用壓阻效應製造出來的壓阻感測器，利用應變效應的應變式感測器等，這些不同的壓力感測器利用不同的效應和不同的材料，在不同的場合能夠發揮它們獨特的用途。
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