一、传感器概述

1. 传感器定义

传感器是一种元件，它能感受如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并将其按照一定的规律转换为便于传送和处理的电学量（通常是电压、电流）或控制电路的通断。

2. 传感器基本特性与工作原理

传感器主要通过敏感元件感受非电学量，并利用转换元件输出电学量。其工作原理是敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号，转换元件将此信号转换为电信号，而转换电路则对电信号进行放大调制。整个过程通常需要辅助电源供电。

3. 传感器的特点

传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，其微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特点，让物体拥有了“触觉”、“味觉”和“嗅觉”等，使物体逐渐“活”起来。

4. 传感器的分类

（1）按用途分：包括压力传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器等。

（2）按原理分：有振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器等。

（3）按输出信号分：包括模拟传感器、数字传感器及膺数字传感器。

（4）按测量目的分：有物理型传感器、化学型传感器及生物型传感器。

二、敏感元件的认知

1. 光敏电阻

光敏电阻是一种电阻值随入射光强弱而改变的电阻器。其特性为无光照时电阻值较高，随着光照增强，载流子增多，电阻值减小。

2. 半导体传感元件的另一典型——热敏电阻与金属热电阻

（1）热敏电阻由半导体材料制成，其阻值随温度变化而变化。

（2）金属热电阻则利用金属电阻率随温度升高而增大的特性制作而成。

三、霍尔元件的探索

1. 霍尔元件简介

霍尔元件是一个很小的矩形半导体薄片，如砷化铟，其上制作了四个电极E、F、M、N。

2. 霍尔电压及工作原理

当在E、F间通入恒定电流I，并施加垂直于薄片的磁感应强度为B的磁场时，MN间会产生霍尔电压UH，其表达式为UH＝kIB/d。

3. 霍尔元件的作用与分类

霍尔元件能将磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量，故又被称为磁敏元件。霍尔元件有金属霍尔元件和半导体霍尔元件之分，前者载流子是自由电子，后者载流子是空穴。

4. 霍尔元件的应用

霍尔元件在汽车工业中有广泛应用，包括动力控制、车身控制等系统。根据不同需求，霍尔传感器有开关式、模拟式和数字式三种形式。