1.温度传感器
温度是表征物体冷热程度的物理量。在人类社会的生产、生活和科研中温度的测量都占有重要的地位。温度传感器用于家电产品中的空调、干燥器、电冰箱、微波炉等；还可用来控制汽车发动机，如测定水温、吸气温度等；也广泛用于检测化工厂的溶液和气体的温度。但是温度不能直接测量，只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。
温度传感器有各种类型，根据敏感元器件与被测介质接触与否可分为接触式和非接触式两大类。按照传感器材料及电子元器件特性分为热电阻和热电偶两类。在选择温度传感器时，应考虑到诸多因素，如被测对象的湿度范围、传感器的灵敏度、精度和噪声、响应速度、使用环境、价格等。
2.湿度传感器
随着时代的发展湿度及对湿度的测量和控制对人们的日常生活显得越来越重要，如气象、科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等部门，都需要采用湿度传感器来进行测量和控制，对湿度传感器的性能指标要求也越来越高。目前，现代工业中对环境温、湿度的控制及对工业材料水分值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。
水分子具有较大的电偶极矩。在氢原子附近有极大的正电场，因而它具有很大的电子亲和力，使得水分子易于吸附在固体表面并渗透到固体内部。利用水分子这一特性制成的湿度传感器称为水分子亲和力型传感器。而把与水分子亲和力无关的湿度传感器，称为非水分子亲和力型传感器。在现代工业测量中使用的湿度传感器大多是水分子亲和力型传感器。它们将湿度的变化转换成阻抗或电容值的变化后输出。图3-2所示为湿度传感器的分类。
图3-2 湿度传感器的分类
高分子湿敏材料利用的是自身的吸湿性及离子导电性。它的特点是，测湿范围宽，可借用已有的技术及薄膜制造技术，在同一基片上同时制造出许多芯片，因此一致性好。这样就可以低成本、小型化、质量轻，有利于湿度传感器与外围电路的一体化、集成化和智能化。
有机高分子湿度传感器的种类繁多，按照原理可分为电学量变化型和质量变化型两大类。目前常用的是电学量变化型，即高分子电阻式湿度传感器和高分子电容式湿度传感器。
目前，国外生产集成湿度传感器的主要厂商及典型产品分别为美国霍尼韦尔公司HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型，法国Humirel公司HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型，瑞士盛思锐公司SHT11、SHT15型湿度传感器。这些产品可分成以下三种类型：
（1）线性电压输出式集成湿度传感器
典型产品为HIH3605/3610、HM1500/1520型。其主要特点是采用恒压供电内置放大电路能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快、重复性好、抗污染能力强。
（2）线性频率输出集成湿度传感器
典型产品为HF3223型。它采用模块式结构属于频率输出式集成湿度传感器在55%RH时的输出频率为8750Hz（型值）；当相对湿度从10%RH变化到95%RH时输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。
（3）频率/温度输出式集成湿度传感器
典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223型湿度传感器的功能以外，还增加了温度信号输出端，利用负温度系数（Negative Temperature Coefficient，NTC）热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时其电阻值也相应改变，并且从NTC端引出配上二次仪表即可测量出温度值。
3.超声波传感器(www.xing528.com)
声波是一种机械波，是机械振动在介质中的传播过程。人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20Hz～20kHz的范围内。低于20Hz的称为次声波，超过20kHz称为超声波。常用的超声波频率为几十千赫到几十兆赫。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵向振荡（纵波）。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。在空气中传播的超声波的频率较低，一般为几十千赫；而在固体、液体中则可用频率较高的超声波。在空气中衰减较快且而在液体及固体中传播衰减较小且传播较远。利用超声波的特性可做成各种超声传感器配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通信医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下，发生振动产生超声波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好，能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在不透阳光的固体中它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面，会产生显著反射，形成反射回波碰到活动物体能产生多普勒效应。因此，超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。
超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器，是一种可逆传感器。它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既能发送也能接收。
4.气敏传感器
人类的日常生活和生产活动与周围的环境密切相关，现代生活接触到的易燃、易爆、有毒等对人体有害的气体日益增多，如氢气、天然气、液化石油气、一氧化碳等。气敏传感器就是能够感知环境中某种气体及浓度，从而对环境进行检测、监控、报警的一种敏感器件。
气体传感器是指将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件。被测气体的种类繁多，它们的性质也各不相同。所以，不可能用一种方法来检测各种气体，其分析方法也随气体的种类、浓度、成分和用途而异。
气敏传感器是暴露在各种成分的气体中使用的。由于检测现场温度、湿度的变化很大。又存在大量粉尘和油雾等。所以，其工作条件较恶劣，而且气体对传感元器件的材料会产生化学反应物，附着在元器件表面，往往会使其性能变差。所以对气敏传感器有下列要求：能够检测报警气体的允许浓度和其他标准数值的气体浓度，能长期稳定工作，重复性好、响应速度快、共存物质所产生的影响小等。
由于被测气体的种类繁多、性质各不相同，不可能用一种传感器来检测所有气体，所以气敏传感器的种类也有很多。近年来，随着半导体材料和加工技术的迅速发展，实际使用最多的是半导体气敏传感器这类传感器。
气敏传感器的种类繁多，表3-2给出了常见气敏传感器的类型及特征。
表3-2 常见气敏传感器的类型及特征
（续）
半导体气敏器件具有灵敏度高、响应时间长、恢复时间短、使用寿命长和成本低等特点，所以半导体气敏传感器在实际中应用很广，气体报警器是对泄露气体达到危险限值时自动进行报警的仪器。设计报警器时，应特别注意选择开始报警浓度，既不要选得过高也不要选得过低，选高了，灵敏度低，容易造成漏报，达不到报警的目的；选低了，灵敏度过高，容易造成误报。一般情况下，对于甲烷、丙烷等气体，都选择在爆炸下限的1/10，在家庭用报警器中，考虑到温度、湿度和电源电压的影响，开始报警浓度应有一定的范围；出厂前按标准条件调整好，以确保环境条件变化时，不至于发生误报或漏报。
使用气体报警器可根据使用气体的种类不同，分别安放在易检测气体泄露的地方，如丙烷、丁烷气体报警器，安放于气体源附近地板上方20cm以内；甲烷和一氧化碳报警器，安放于气体源上方靠近天棚处。这样就可以随时检测气体是否漏气，一旦泄露的气体达到一定危险程度，便自动产生报警信号，进行报警。
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