海洋调查方法之传感器和仪器（1）

一、传感器的类型

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“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，通过由敏感元件和转换元件组成。”传感器是一种检测装置，通过它可以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

可以从不同的角度对传感器进行分类：如根据它们的转换原理（传感器工作的基本物理或化学效应），它们的用途，它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。

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根据工作原理，传感器可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。

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（一）物理传感器

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物理传感器应用的是物理效应。诸如，物体运动的重力与加速度、压力变成弹簧应力、流体运动伯努利效应、压电效应、磁致伸缩现象，离化、极化、热电、热阻、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。

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温度链测量系统

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（二）化学传感器

化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应、盐度的导电效应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

物理传感器中起导电作用的主角是电子，而化学传感器中起导电作用的主角是离子。电子仅一种，而离子种类繁多，故物理传感器简单，而化学传感器复杂多变。

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海水光学溶解氧传感器

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（三）生物传感器

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生物传感器是用生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等）与物理、化学传感器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。生化需氧量（BOD）是水质评价过程中最常用、最重要的指标之一。目前国内外普遍采用5日生化需氧量标准稀释测定法，但是这种方法有许多不足之处，例如操作复杂、重现性差、耗时耗力、干扰性大、不宜现场监测。而现在选用一些耐高压的酵母菌作为敏感材料，可以实现对BOD的快速测定。美国研究人员将海豹、海狮、海象、金枪鱼和鲨鱼（总共23种）变成为“海洋传感器”，在它们身上固定能通过卫星发送数据的必需装置，生物学家和海洋学家期望用这种方法获得有价值的信息。因此，我们也将它们归于生物传感器。

（文章摘自中国海洋大学出版社出版的《海洋调查方法》，图片来自水德科技官网www.watertools.cn）