Un sensore è costituito da un elemento sensibile, un elemento di conversione e un circuito di conversione. L'elemento sensibile si riferisce alla parte del sensore che può rilevare (o rispondere) direttamente alla grandezza misurata. Durante il processo di conversione di grandezze non elettriche in grandezze elettriche, non tutte le grandezze non elettriche possono essere convertite direttamente in grandezze elettriche utilizzando i metodi esistenti. Spesso, devono prima essere convertite in un altro tipo di grandezza non elettrica più facile da convertire in una grandezza elettrica, e poi convertite in una grandezza elettrica. Ad esempio, vari tipi di elementi elastici nei sensori sono comunemente indicati come elementi sensibili elastici.

Quali sono i diversi tipi di sensori?

1. Per applicazione

Sensori di pressione e di forza, sensori di posizione, sensori di livello del liquido, sensori di consumo energetico, sensori di velocità, sensori di accelerazione, sensori di radiazione e sensori termosensibili.

2. Per principio

Sensori di vibrazione, sensori di umidità, sensori magnetici, sensori di gas, sensori di vuoto e biosensori, ecc.

3. Per segnale di uscita

Sensori analogici: convertono grandezze non elettriche in segnali elettrici analogici.

Sensori digitali: convertono grandezze non elettriche in segnali di uscita digitali (compresa la conversione diretta e indiretta).

Sensori analogico-digitali: convertono le grandezze del segnale misurato in segnali di frequenza o segnali a breve periodo (compresa la conversione diretta o indiretta).

Sensori a interruttore: quando un segnale misurato raggiunge una determinata soglia, il sensore emette un segnale predefinito di basso o alto livello.

4. Per processo di fabbricazione

I sensori integrati nel processo vengono fabbricati utilizzando processi di produzione standard per circuiti integrati a semiconduttore a base di silicio. In genere, anche la parte del circuito utilizzata per l'elaborazione preliminare del segnale misurato è integrata sullo stesso chip. I sensori a film sottile sono formati depositando un film sottile del materiale sensibile corrispondente su un substrato dielettrico (substrato). Quando si utilizza un processo ibrido, parte del circuito può anche essere fabbricata su questo substrato. I sensori a film spesso sono realizzati rivestendo substrati ceramici con una sospensione del materiale corrispondente, in genere Al₂O₃, seguita da un trattamento termico per formare il film spesso. I sensori ceramici sono prodotti utilizzando processi ceramici standard o le loro varianti (sol-gel, ecc.). Dopo opportune operazioni preparatorie, i componenti formati vengono sinterizzati ad alte temperature. Esistono molte caratteristiche comuni tra i processi di sensori a film spesso e ceramici. Sotto alcuni aspetti, il processo a film spesso può essere considerato una variante del processo ceramico. Ogni tecnologia di processo ha i suoi vantaggi e svantaggi. A causa di minori requisiti di investimento di capitale per la ricerca, lo sviluppo e la produzione, nonché dell'elevata stabilità dei parametri del sensore, l'utilizzo di sensori ceramici e a film spesso è più ragionevole.

5. Per scopo di misurazione

I sensori di tipo fisico sono realizzati utilizzando la caratteristica che alcune proprietà fisiche della sostanza misurata subiscono cambiamenti significativi.

I sensori chimici sono realizzati utilizzando elementi sensibili che convertono grandezze chimiche come la composizione e la concentrazione di sostanze chimiche in grandezze elettriche.

I biosensori sono realizzati utilizzando le caratteristiche di vari organismi biologici o sostanze biologiche per rilevare e identificare componenti chimici all'interno di organismi biologici.

6. Per composizione

Sensori di base: sono i dispositivi di conversione a singolo componente più fondamentali.

Sensori combinati: sono sensori composti da diversi dispositivi di conversione a singolo componente.

Sensori di tipo applicativo: sono sensori composti da sensori di tipo base o sensori di tipo combinato combinati con altri meccanismi.

7. Per modalità di funzionamento

I sensori possono essere classificati in sensori di tipo attivo e di tipo passivo in base alla loro modalità di funzionamento.

I sensori di tipo attivo sono ulteriormente suddivisi in sensori di tipo azione e di tipo reazione. Questi sensori possono emettere un certo segnale di rilevamento sull'oggetto misurato, rilevare cambiamenti nel segnale di rilevamento all'interno dell'oggetto misurato o generare un segnale in base agli effetti prodotti dal segnale di rilevamento all'interno dell'oggetto misurato. Quelli che rilevano i cambiamenti nel segnale di rilevamento sono chiamati sensori di tipo attivo, mentre quelli che rilevano i segnali formati dalla risposta sono chiamati sensori di tipo reattivo. I rilevatori radar e di frequenza radio sono esempi di sensori di tipo attivo, mentre gli analizzatori ad effetto fotoacustico e gli analizzatori laser sono esempi di sensori di tipo reattivo. I sensori di tipo passivo ricevono solo i segnali generati dall'oggetto misurato stesso, come i termometri a radiazione infrarossa e i dispositivi a telecamera a infrarossi.