一、传感器的定义。国家标准GB7665-87规定：传感器是“能感受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，通常由敏感元件和转换元件组成”。它是实现自动检测与自动控制的首要环节，能把感受到的信息按一定规律变换成电信号或其他所需形式输出，以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。国际电工委员会（IEC）定义为“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”。广义地说，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。
二、传感器的组成。传感器是传感器系统的组成部分，是被测信号输入的第一道关口，通常由敏感元件（直接感受被测量）和转换元件（将信号转换）组成，有的还包括信号成形电路。进入传感器的信号幅度很小且混杂干扰与噪声，需先经整形、必要时线性化（由放大器、滤波器等模拟电路完成），成形后转换为数字信号输入微处理器。有源传感器能直接转换能量形式、不需外接能源或激励源；无源传感器不能直接转换能量，但可控制从另一端输入的激励能。
三、传感器的分类。分类方法很多，常用有：按被测量（力学量、光学量、磁学量、几何量、运动学量、流速流量、液面、热学量、化学量、生物量等）——有利于选择应用；按工作原理（电阻式、电容式、电感式、电压、霍尔、光电、光栅、热电式、压电式、红外、光纤、超声波、激光等）——有利于研究与阐述；按敏感材料（半导体、陶瓷、石英、光导纤维、金属、有机材料、高分子材料等）；按输出（模拟、数字）；按应用场合（工业、农用、军用、医用、科研、环保、家电，以及汽车、舰船、飞机、防灾用等）；按使用目的（计测、监视、诊断、控制、分析用等）。GB常用的三种基本分类为：按工作原理、按物理量、按输出信号性质（开关型、模拟型、数字型）。按转换能量方式有能量转换型（压电、热电偶、光电）与能量控制型（电阻、电感、霍尔、热敏/光敏/湿敏电阻）。按工作机理有结构型（电感、电容）与物性型（压电、光电、半导体）。
四、传感器的特性。
1. 静态特性：对静态输入，输出与输入的相互关系，用不含时间变量的代数方程或特性曲线描述，主要参数有线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。
2. 动态特性：传感器在输入变化时输出的特性，常用对标准输入信号（阶跃、正弦）的响应表示，即阶跃响应与频率响应。
3. 线性度（非线性误差）：实际特性曲线与拟合直线（如零-满量程连线或最小二乘拟合直线）的接近程度。
4. 灵敏度：稳态下输出量变化Δy与输入量变化Δx的比值（输出-输入特性曲线斜率）。线性时S为常数；量纲为输出/输入量纲之比，如位移变化1 mm时输出变化200 mV，灵敏度为200 mV/mm。灵敏度愈高精度愈高，但测量范围愈窄、稳定性愈差。
5. 分辨力：传感器能感受到的被测量的最小变化能力，常以满量程中能使输出产生阶跃变化的最大输入变化值衡量，用满量程百分比表示则称分辨率。
6. 迟滞：表征传感器正、反向行程间输出-输入特性曲线不一致的程度，以两曲线最大差值ΔMAX与满量程输出F·S的百分比表示，由内部元件能量吸收造成。
五、常见传感器。电阻式传感器将位移、形变、力、加速度、湿度、温度等物理量转换为电阻值，含电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等。电阻应变式利用金属应变效应（外力作用产生机械形变使电阻变化），分金属（丝式、箔式、薄膜式）与半导体两类。压阻式依据半导体压阻效应，在硅/锗基片扩散电阻接成电桥，基片受外力形变时各电阻变化、电桥输出不平衡，用于测压力与速度的固态压阻传感器应用普遍。热电阻利用电阻随温度变化测温度，铂、铜、镍等用得较多，适合-200～+500 ℃的高精度温度测量。光纤传感器灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、绝缘好、结构简单、体积小、耗电少，分功能型（利用光纤本身敏感特性）与传光型（光纤仅传光、需加敏感元件），已实用可测物理量达70多种。红外传感器将辐射能转换为电能，分热探测器（室温工作、响应波段宽但响应慢、灵敏度低，用于光谱仪、测温、红外摄像）与光子探测器（灵敏度高、响应快但需低温、波段窄，用于测温仪、航空扫描仪、热像仪），广泛用于测温、成像、成分分析、无损检测及军事。气敏传感器把气体浓度转换为电量输出，须能检测易爆/有害气体允许浓度，对共存气体不敏感，须长期稳定、重复性好、动态响应快、使用维护方便。生物传感器利用生物或生物物质（酶、微生物、抗体等）检测识别生物体内化学成分，包括酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、生物组织传感器等，并正向多功能化、集成化发展。半导体生物传感器将半导体技术（MEMS等）与生物技术结合，为小型化、微型化提供途径。机器人传感器将目标任务特性（或参量）转换为电量，分内部检测传感器（感知自身状态）与外界检测传感器（感受周围环境、目标信息）。智能传感器是带微处理机、兼有信息检测、处理、记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。数字传感器把被测（模拟）量直接转换成数字输出，分直接数字输出（如绝对编码器）、脉冲输出（增量编码器、光栅、磁栅、感应同步器）与频率输出（频率式）三类。
六、传感器技术及发展趋势。常用功能以人类五大感觉类比：光敏（视觉）、声敏（听觉）、气敏（嗅觉）、化学（味觉）、压敏/温敏/流体（触觉）；有些传感器优于人（如感知紫外、红外、电磁场）。对传感器的一般要求包括高灵敏度、抗干扰稳定、线性、易校准、高精度、高可靠性、无迟滞、寿命长、可重复、抗老化、高响应速率、抗环境影响、选择性、安全性（无污染）、互换性、低成本、宽测量范围、小尺寸、轻重量、高强度、宽工作温度范围。按制造工艺有集成、薄膜、厚膜、陶瓷传感器，其中陶瓷与厚膜传感器因投资低、参数稳定较合理。传感器技术发展分三代：结构型（利用结构参量变化）、固体型（半导体、电介质、磁性材料等，利用热电、霍尔、光敏等效应）、智能型（微机与检测结合、具人工智能）。现代传感器向微型化（基于MEMS）、多功能化、数字化、智能化、系统化、网络化方向发展，是21世纪新的经济增长点。