在测试系统中，需要一个装置将被测量转换成与之相对应的其他形式如电的、气压的、液压的等形式的输出。这种装置就被称为传感器或敏感元件。我国国家标准GB/T 7665—2005《传感器通用术语》中将传感器定义为能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

现代测试中传感器的输出大多是电信号，因此，从狭义上来说，传感器可定义为“把外界输入的非电量转换成相应的电量输出的器件或装置”。

传感器的典型组成如图3.1所示。敏感元件是传感器中直接感受或响应被测量的部分，转换元件是将敏感元件感受或响应的被测量转换成适合传输和测量的电信号的部分。某些传感器可能只由敏感元件组成（兼转换器），如热电偶、热电阻。而一般只由敏感元件和转换元件组成的传感器的输出信号较微弱或不便于处理，此时则需要通过信号调理转换电路将其输出信号放大或转换为便于测量的电信号。信号调理转换电路以及某些传感器本身还需要辅助电源提供能量。

由测试系统的组成可知，传感器处于测试系统的输入端，是测试系统的第一个环节，传感器性能的好坏将直接影响到整个测试系统的性能，甚至影响到整个测试任务完成的质量。传感器必须要在其工作频率范围内满足不失真测试的条件。此外，在选择和使用传感器时还应该注意以下4点：

图3.1　传感器的典型组成

（1）适当的灵敏度(www.daowen.com)

灵敏度是反映传感器对输入信号变化的一种反应能力的参数。灵敏度高则说明被测量即使只有较微小的变化，传感器就会有较大的输出。但传感器灵敏度越高，其测量范围越窄，也容易受到噪声的干扰。因此，同一种传感器常常做成一个序列，有灵敏度高但测量范围窄的，也有测量范围宽但灵敏度较低的。实际测试时，对传感器的选择则要根据被测量的变化范围并留有足够的余量来选择灵敏度适当的传感器。

（2）足够的精确度

精确度是反映传感器输出信号与被测量真值的一致程度的参数。传感器的精确度越高，价格也越高，对测量环境的要求也越高。因此，在选择传感器时，不能一味追求高精度，而是选择能满足测量需要的足够精度的传感器。例如，如果测试是属于相对比较的定性试验研究，只需要得到相对比较值即可，则无须要求传感器具有很高的精确度；如果是定量分析，必须获得测试的精确量值，则要求传感器具有足够高的精确度。

（3）高度的可靠性

可靠性是表征传感器是否能长期完成其功能并保持其性能的参数。工作环境对传感器的可靠性影响较大，而在实际测试中，有时传感器是在较恶劣的工况下工作，如灰尘、高温、潮湿、油污及振动等。此时，特别要注意传感器的稳定性和可靠性。为了保证传感器在应用中具有较高的可靠性，必须选用设计、制造良好，使用条件适宜的传感器；使用过程中应严格规定使用条件，尽量减轻使用条件的不良影响，如电阻应变式传感器，湿度会影响其绝缘性，温度会影响其零漂，以及长期使用会产生蠕变现象等。

（4）对被测对象的影响小

对于接触式传感器，在测试时将与被测物体接触或直接固定在被测物体之上，因此传感器的质量将附加在被测物体上，如果传感器的质量与被测物体相比不能忽略，则将对被测物体的运行状态产生影响。此时，需要选择质量较小的传感器，以保证测试结果的真实性。在很多石油机械的测试中，由于被测对象的质量较大，传感器的质量对被测对象影响不大，因此对传感器的质量没有过多要求。对于旋转机械或往复机械，多采用非接触式传感器。