传感器原理与基础
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传感器通常被定义为一种能够接收并响应特定信号或激励的器件。所谓激励，是指被传感器感知并转换成电信号的量值、属性或状态。
从最广泛的定义来看，传感器是一种能够检测其环境中的事件或变化，并将信息发送至其他电子设备（通常是计算机处理器）的器件、模块、机器或子系统。
被动红外（PIR）传感器或触摸传感器等已广泛应用于日常物品中，例如触摸式电梯按钮（触觉传感器）、通过触摸底座来调节亮度的台灯，以及无数人们从未察觉的隐蔽应用。随着微机械加工技术和易用型微控制器平台的进步，传感器的应用已跨越了传统的温度、压力和流量测量领域，扩展到了诸如磁力、角速率及重力传感器等新兴领域。
电位计和力敏电阻等模拟传感器至今仍被广泛使用。其应用涵盖了工业制造与机械、航空航天、汽车、医疗、机器人以及日常生活的方方面面。此外，还有大量传感器用于测量材料的化学和物理特性，包括用于折射率测量的光学传感器、用于流体黏度测量的振动式传感器，以及用于监测流体 pH 值的电化学传感器。
传感器的灵敏度（Sensitivity）表征了当被测输入量发生变化时，其输出量的变化程度。例如，如果温度变化 1°C 时温度计中的水银柱移动 1 cm，则其灵敏度为 1 cm/°C（在假设线性特性的情况下，这在本质上即为特性曲线的斜率dy/dx）。部分传感器在测量过程中会对被测对象产生影响，例如，将室温温度计插入一杯高温液体中，会导致液体被冷却，同时温度计自身被加热。工程上通常通过优化传感器设计，使其对被测对象的扰动尽可能小；在许多情况下，实现传感器的微型化通常有助于实现这一目标，并可能带来其他性能优势。
随着技术进步，越来越多的传感器能够借助 MEMS（微机电系统）技术制造成微型化器件，即微传感器。在多数应用中，与宏观尺度的传感方案相比，微传感器能够实现更快的响应时间和更高的灵敏度。与此同时，随着现代社会对快速、低成本且可靠信息获取需求的不断增长，一次性传感器（Disposable Sensors）——即用于短期监测或单次测量的低成本、易使用传感器——正日益受到重视。借助这类传感器，用户无需进行复杂校准或担心交叉污染，即可在任何时间、任何地点获取关键的分析测量信息。
从最广泛的定义来看，传感器是一种能够检测其环境中的事件或变化，并将信息发送至其他电子设备（通常是计算机处理器）的器件、模块、机器或子系统。
被动红外（PIR）传感器或触摸传感器等已广泛应用于日常物品中，例如触摸式电梯按钮（触觉传感器）、通过触摸底座来调节亮度的台灯，以及无数人们从未察觉的隐蔽应用。随着微机械加工技术和易用型微控制器平台的进步，传感器的应用已跨越了传统的温度、压力和流量测量领域，扩展到了诸如磁力、角速率及重力传感器等新兴领域。
电位计和力敏电阻等模拟传感器至今仍被广泛使用。其应用涵盖了工业制造与机械、航空航天、汽车、医疗、机器人以及日常生活的方方面面。此外，还有大量传感器用于测量材料的化学和物理特性，包括用于折射率测量的光学传感器、用于流体黏度测量的振动式传感器，以及用于监测流体 pH 值的电化学传感器。
传感器的灵敏度（Sensitivity）表征了当被测输入量发生变化时，其输出量的变化程度。例如，如果温度变化 1°C 时温度计中的水银柱移动 1 cm，则其灵敏度为 1 cm/°C（在假设线性特性的情况下，这在本质上即为特性曲线的斜率dy/dx）。部分传感器在测量过程中会对被测对象产生影响，例如，将室温温度计插入一杯高温液体中，会导致液体被冷却，同时温度计自身被加热。工程上通常通过优化传感器设计，使其对被测对象的扰动尽可能小；在许多情况下，实现传感器的微型化通常有助于实现这一目标，并可能带来其他性能优势。
随着技术进步，越来越多的传感器能够借助 MEMS（微机电系统）技术制造成微型化器件，即微传感器。在多数应用中，与宏观尺度的传感方案相比，微传感器能够实现更快的响应时间和更高的灵敏度。与此同时，随着现代社会对快速、低成本且可靠信息获取需求的不断增长，一次性传感器（Disposable Sensors）——即用于短期监测或单次测量的低成本、易使用传感器——正日益受到重视。借助这类传感器，用户无需进行复杂校准或担心交叉污染，即可在任何时间、任何地点获取关键的分析测量信息。