智能传感器主要功能有以下几点。
（1）自补偿和计算功能 （2）自校准功能 （3）自诊断功能 （4）复合敏感功能 （5）强大的通信接口功能
（6）双向通信功能 （7）现场学习功能 （8）提供模拟和数字输出 （9）数值处理功能 （10）掉电保护功能
3．智能传感器的特点
（1）精度高 （2）高可靠性与高稳定性 （3）高信噪比与高分辨率 （4）自适应性强 （5）高性能价格比
（1）检测距离长。 （2）对检测物体的限制少。 （3）响应时间短。 （4）分辨率高。 （5）可实现非接触的检测。 （6）可实现颜色判别。 （7）便于调整。
4．光电传感器的应用
（1）烟尘浊度监测仪 （2）光控大门 （3）光电池在光电检测和自动控制方面的应用 （4）闹钟功能 （5）电影放音
图3-5 干簧继电器
2．按传感器的工作原理分类
（1）物理传感器 （2）化学传感器 （3）生物传感器
3．按照能量转换分类
（1）能量转化型传感器 （2）能量控制型传感器
4．按传感器使用材料分类
（1）按照其所用材料的类别分：金属聚 合物、陶瓷、混合物等。
（2）按材料的物理性质分：导体、绝缘 体、半导体、磁性材料等。
（3）按材料的晶体结构分：单晶、多晶、非晶、 材料等。此类传感器有半导体传感器、陶瓷传 感器、复合材料传感器、金属材料传感器、高 分子材料传感器，超导材料传感器、光纤材料 传感器、纳米材料传感器等。
3.2.1 温度传感器
温度是一个基本的物理量，自然界 中的一切过程无不与温度密切相关。
温度传感器是最早开发，应用最广 的一类传感器。
温度传感器的市场份额大大超过了 其他的传感器。
温度传感器有多种类型，按敏感元
件与被测介质接触与否，可分为接触式 和非接触式两大类；按照传感器材料及 元器件特性，可分为热敏电阻和热电偶 两类。
什么叫传感器？从广义上讲，传感 器就是能感知外界信息并能按一定规律 将这些信息转换成可用信号的装置；简 单说传感器是将外界信号转换为电信号 的装置。
所以它由敏感元器件（感知元件）
和转换器件两部分组成，有的半导体敏 感元器件可以直接输出电信号，本身就 构成传感器。
3.2 几种常用传感器和智能传感器
当传感器输入信号的变化缓慢时，是容 易跟踪的，但随着输入信号的变化加快，传 感器随动跟踪性能会逐渐下降。
输入信号变化时，引起输出信号也随时 间变化，这个过程称为响应。
动态特性就是指传感器对于随时间变
化的输入信号的响应特性，通常要求传感 器不仅能精确地显示被测量的大小，而且 还能复现被测量随时间变化的规律，这也 是传感器的重要特性之一。
一般智能机器人的感觉系统由多个 传感器集合而成，采集的信息需要计算 机进行处理，而使用智能传感器就可将 信息分散处理，从而降低成本。
与一般传感器相比，智能传感器具有 以下3个优点：通过软件技术可实现高精度 的信息采集，而且成本低；具有一定的编 程自动化能力；功能多样化。
2．智能传感器的功能
智能传感器的功能是通过比较人的感官 和大脑的协调动作提出的，随着微电子技术 及材料科学的发展，传感器在发展与应用过 程中越来越多的地微处理器相结合，不仅具 有视觉、触觉、听觉、味觉，还有了储存、 思维和逻辑判断能力等人工智能。
按照Gopel的说法是：“传感器是包括承 载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系 统则是组合有某种信息处理（模拟或数字）能 力的传感器”。
传感器是传感器系统的一个组成部分，它 是被测量信号输入的第一道关口。
我国国家标准GB7665-87对传感器下 的定义是：“能感受（或响应）规定的被 测量并按照一定的规律转换成可用信号的 器件或装置。传感器通常由直接响应于被 测量的敏感元件和产生可用信号输出的转 换元件以及响应的电子线路所组成。”
模拟式光电传感器是将被测量转换成连续 变化的光电流，它与被测量间呈单值关系。
模拟式光电传感器按被测量（检测目标物 体）方法可分为透射（吸收）式、漫反射式、 遮光式（光束阻档）3大类。
（1）透射（吸收式）式光电传感器 （2）漫射式光电传感器 （3）遮光式（光束阻档）光电式传感器
3．光电传感器的应用特点
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽 度。
接收器由光电二极管、光电三极管、 光电池组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透 镜和光圈等。
在其后面是检测电路，它能滤出有效 信号并应用该信号，实现控制。
此外，光电开关的结构元件中还有发 射板和光导纤维。
2．光电传感器的分类
由光通量对光电元件的作用原理不 同，所制成的光学测控系统是多种多样 的，按光电元件（光学测控系统）输出 量性质光电传感器可分两类，即模拟式 光电传感器和脉冲（开关）式光电传感 器。
2．反映传感器动态特性的性能指标
动态特性是指检测系统的输入为随 时间变化的信号时，系统的输出与输入 之间的关系。
主要动态特性的性能指标有时域单 位阶跃响应性能指标和频域频率特性性 能指标。
传感器的输入信号是随时间变化的 动态信号，这时就要求传感器能时刻精 确地跟踪输入信号，按照输入信号的变 化规律输出信号。
4．智能传感器的应用
物联网的应用有3个层次，一是传感网络， 以二维码、RFID、传感器为主，实现“物”的 识别；二是传输网络，即通过现有的Internet、 广电网、通信网或下一代Internet，实现数据的 传输和计算；三是应用网络，即输入输出控制 终端，包括手机等终端。物联网中应用了大量 物理量、化学量和生物量等不同种类的传感器。
传感器的动态特性与其输入信号的
变化形式密切相关，在研究传感器动态 特性时，通常是根据不同输入信号的变 化规律来考察传感器响应的。
实际传感器输入信号随时间变化的 形式可能是多种多样的，最常见、最典 型的输入信号是阶跃信号和正弦信号。
这两种信号在物理上较容易实现， 而且也便于求解。
（1）对于正弦输入信号，又称为频率响 应或稳态响应。
图3-2 MgCrO4-TiO2湿度传感器元件结构
图3-3 ESA光纤湿度传感器结构
（3）纳米湿度传感器
基于纳米材料的新型湿度传感器具 有超高灵敏度，传感器的响应速度也会 得到大幅度的提高，并且，可以实现高 通量的实时检测分析。
更重要的是，纳米湿度传感器是站
在原子尺寸上，从而极大地丰富了传感 器理论，推动了传感器的制作水平，拓 宽了湿度传感器的应用领域。
传感器是一种检测装置，能感受到 被测量的信息，并能将检测感受到的信 息，按一定规律变换成为电信号或其他 所需形式的信息输出，以满足信息的传 输、处理、存储、显示、记录和控制等 要求。
它是实现自动检测和自动控制的首 要环节。
3.1.2 传感器的性能指标
在检测控制系统和科学实验中，需要 对各种参数进行检测和控制，而要达到比 较优良的控制性能，则必须要求传感器能 够感测被测量的变化并且不失真地将其转 换为相应的电量，这种要求主要取决于传 感器的基本特性。传感器的基本特性主要 分为静态特性和动态特性。
随着这些系统能力的增强，作为信 息采集系统的前端单元，传感器的作用 越来越重要。
传感器已成为自动化系统和机器人 技术中的关键部件，作为系统中的一个 结构组成，其重要性变得越来越明显。
理论上讲传感器是一种能把物理量或化学 量转变成便于利用的电信号的器件。
国际电工委员会（IEC）的定义为：“传 感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入 变量转换成可供测量的信号”。
湿度传感器是基于其功能材料能发 生与湿度有关的物理效应或化学反应的 基础上制造的。
如今，湿度的检测和控制技术已经 获得广泛应用，对湿度监测、控制的需 要促进了对湿度传感器的研究进展。
湿度的测量方法有很多种，常用的 有绝对湿度、比湿、混合比、相对湿度 和露点等。
日常生活中所指的湿度常为相对湿 度，用%rh（Relative humidity）表示， 即气体中的水蒸气压与其气体的饱和水 蒸气压的百分比，它的值显示水蒸气的 饱和度有多高。
图3-6 蜂鸣器
图3-7 电影的发声系统示意图
3.2.4 智能传感器
1．智能传感器的定义
智能传感器是一门现代综合性技术， 是当今世界正在迅速发展的高新技术。
智能传感器（Intelligent Sensor）是 具有信息处理功能的传感器。
智能传感器带有微处理机，具有采 集、处理、交换信息的能力，是传感器 集成化与微处理机相结合的产物。
触等优点，而且可测参数多，传感器的 结构简单，形式灵活多样，体积小，已 经获得了广泛应用。
1．光电传感器的工作原理
光电传感器是通过把光强度的变化 转换成电信号的变化来实现控制的。
光电传感器部分构成发送器、接收 器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光 束一般来源于半导体光源，如发光二极管 （LED）、激光二极管及红外发射二极管 等。
今后，随着硅微细加工技术的发展，新一 代的智能传感器的功能将会更加完善。
它将利用人工神经网、人工智能、信息处 理技术等，使传感器具有更高级的智能功能， 同时它将朝着微处理器、微执行器、微传感器 三位一体构成一个微系统的方向发展。
（1）向高精度方向发展 （2）向高可靠性、宽温度范围方向发展 （3）向微型化方向发展 （4）向微功耗及无源化方向发展 （5）向智能化数字化方向发展 （6）向多传感信息融合化方向发展 （7）向网络化方向发展
智能传感器已广泛应用于航天、航空、 国防、科技和工农业生产等各个领域中。
例如，它在机器人领域中有着广阔应用 前景，智能传感器使机器人具有类人的五官 和大脑功能，可感知各种现象，完成各种动 作。
5．智能传感器的发展方向
智能传感器代表着传感器发展的总 趋势，它已经受到了全世界范围的瞩目 和公认。
因此，可以说智能传感器是一种发 展前景十分看好器简介与常见分类
3.2
几种常用传感器和智能传感器
3.3
无线传感器网络（WSN）简介