感測器是一種檢測裝置，能感受到被測量的資訊，並能將感受到的資訊，按一定規律變換成為電訊號或其他所需形式的資訊輸出，以滿足資訊的傳輸、處理、儲存、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

一、感測器的特性介紹

1、靜態特性

是指對靜態的輸入訊號，感測器的輸出量與輸入量之間所具有相互關係。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關係，即感測器的靜態特性可用一個不含時間變數的代數方程，或以輸入量作橫座標，把與其對應的輸出量作縱座標而畫出的特性曲線來描述。表徵感測器靜態特性的主要引數有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。

2、動態特性

是指感測器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，感測器的動態特性常用它對某些標準輸入訊號的響應來表示。這是因為感測器對標準輸入訊號的響應容易用實驗方法求得，並且它對標準輸入訊號的響應與它對任意輸入訊號的響應之間存在一定的關係，往往知道了前者就能推定後者。最常用的標準輸入訊號有階躍訊號和正弦訊號兩種，所以感測器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。

3、線性度

通常情況下，感測器的實際靜態特性輸出是條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。擬合直線的選取有多種方法。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。

4、遲滯特性

表徵感測器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減小）行程間輸出-輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值與滿量程輸出的百分比表示。遲滯可由感測器內部元件存在能量的吸收造成。

5、靈敏度

靈敏度是指感測器在穩態工作情況下輸出量變化對輸入量變化的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率。如果感測器的輸出和輸入之間顯線性關係，則靈敏度S是一個常數。否則，它將隨輸入量的變化而變化。

二、感測器的設計要點

1、取出有用訊號並且壓低噪聲

一般所測得的物理量是非常小的，通常還帶有作為感測器物理轉換元件固有的轉換噪聲。比如感測器在1被放大倍率下的訊號強度為0。1~1uV，此時的背景噪聲訊號也有這麼大的水平，甚至於將其湮滅。如何將有用訊號儘量取出並且壓低噪聲是感測器設計的首要解決的問題。

2、感測器電路一定要簡單精煉

設想具有3級放大電路的，帶有2級有源濾波器的放大回路，放大了訊號的同時也將噪聲放大了，如果噪聲不是明顯偏離有用訊號頻譜，則無論怎樣濾波兩者同時放大，結果信噪比沒有提高。因此感測器電路一定要精煉簡約。能省1只電阻或電容就一定要將它去掉。這一點是許多設計感測器的工程師們容易忽略的問題。已知的情況是，感測器電路隨著噪聲的問題困擾，電路越修改越複雜，成為怪圈。

3、功耗問題

感測器通常在後續電路的前端，有可能需要較長的引線連線。當感測器功耗較大時引線的連線將會所有的無謂噪聲以及電源噪聲引入使得後續電路愈發難以設計。在夠用的情況小如何降低功耗也是一個不小的考驗。

4、元器件的選用和電源迴路

元器件的選用一定要夠用為好，只要器件指標在需要的範圍之內就可以了，餘下的就是電路設計問題。電源是感測器電路設計過程一定要遇到的難題，不要追求無法達到的電源指標，而選擇一款帶有較好的共模抑制比的運放，採用差分放大電路設計可能最普通的開關電源以及器件就能滿足你的要求。