傳感器定義為能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中，敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芎晚憫?yīng)被測(cè)量的部分；轉(zhuǎn)化元件是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性母惺芑蝽憫?yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸和測(cè)量的電信號(hào)部分。傳感器的共性就是利用物理定律或物質(zhì)的物理、化學(xué)和生物等特性，將非電量（如位移、速度、加速度、力等）輸入轉(zhuǎn)換成電量（電壓、電流、電容、電阻等）輸出。

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目需要利用大量的高性價(jià)比傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)性能及周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的損傷識(shí)別、功能評(píng)價(jià)等提供信息。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)所采用的各種類型傳感器的核心功能是獲取各種準(zhǔn)確、有效和可靠的結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境信息。

大多數(shù)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是從結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估出發(fā)，也可以兼顧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證，部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以適當(dāng)增加以科學(xué)研究為目的的功能和內(nèi)容。根據(jù)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目功能和目標(biāo)的不同，需要結(jié)合實(shí)際工程特點(diǎn)和工程造價(jià)選擇傳感器的類型和數(shù)量并進(jìn)行優(yōu)化布置。

從目前傳感器發(fā)展水平和功能特性看，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)傳感器主要采集如下幾個(gè)方面的結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境信息：

1 環(huán)境特性：包括結(jié)構(gòu)所在地及相關(guān)周邊環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、風(fēng)力、風(fēng)向等參數(shù)。

2 地震動(dòng)：包括研究結(jié)構(gòu)所在場(chǎng)地地面運(yùn)動(dòng)的空間與時(shí)間變化、行波效應(yīng)、多點(diǎn)激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響等。

3 結(jié)構(gòu)整體性能：包括環(huán)境條件變化及長期環(huán)境作用對(duì)結(jié)構(gòu)材料特性、靜力狀態(tài)和動(dòng)力特性的影響，也包括結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)下的非線性特性等。

4 結(jié)構(gòu)局部性能：包括諸如邊界和聯(lián)接條件、構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)及連接部分的疲勞問題，構(gòu)件的破壞機(jī)制等；

5 耐久性：包括構(gòu)件的裂縫、碳化、氯化、腐蝕、銹蝕等問題。

傳感器的基本分類

宏觀概念上的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)應(yīng)包括或借鑒結(jié)構(gòu)外觀檢查、無損檢測(cè)（含半無損檢測(cè)）的手段和技術(shù)，并應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合相應(yīng)的國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及檢測(cè)。從這個(gè)角度可以將傳感器分為檢查及檢測(cè)用傳感器和監(jiān)測(cè)用傳感器兩部分。

另一方面，按照健康監(jiān)測(cè)傳感器所監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu)或環(huán)境參數(shù)（主要包括力、變形、加速度、局部損傷等）可以將傳感器分為各種較為詳細(xì)的類型。

3.1.1檢查及檢測(cè)用傳感器類型

1 環(huán)境檢測(cè)傳感器：溫度計(jì)、濕度計(jì)。

2 幾何檢測(cè)傳感器：測(cè)距儀、激光三維定位儀、全站儀。

3 材料強(qiáng)度檢測(cè)傳感器：混凝土回彈儀、混凝土動(dòng)態(tài)模量測(cè)試儀、金屬硬度計(jì)。

4 材料特性檢測(cè)傳感器：混凝土強(qiáng)度測(cè)定儀；混凝土保護(hù)層測(cè)試儀、混凝土厚度測(cè)試儀、混凝土耐久性測(cè)試儀、混凝土滲透性測(cè)試儀、混凝土粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)定儀、金屬強(qiáng)度測(cè)定儀。

5 材料損傷檢測(cè)傳感器：混凝土電阻率測(cè)試儀、堿含量快速測(cè)定儀、鋼筋銹蝕測(cè)試儀、陽極極化儀、腐蝕檢測(cè)、氯含量快速測(cè)定儀、裂縫深度測(cè)定儀、裂縫寬度測(cè)定儀、超聲波探傷儀、沖擊回波測(cè)試儀、脈沖雷達(dá)、聲發(fā)射儀、層析攝影儀、遠(yuǎn)紅外熱像儀、共振超聲光譜儀。

6 力檢測(cè)傳感器：拉（壓）力計(jì)。

3.1.2監(jiān)測(cè)用傳感器類型

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器：

(1) 溫度：

2) 非接觸式：紅外測(cè)溫儀、光學(xué)溫度計(jì)。

(2) 濕度：電子濕度計(jì)。

(3) 風(fēng)速：機(jī)械式風(fēng)速儀、超聲風(fēng)速儀、多普勒雷達(dá)、多普勒SODAR。

(4) 地震：地震儀、強(qiáng)震儀。

2 幾何監(jiān)測(cè)傳感器：位移計(jì)、傾角儀、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、電子測(cè)距器（EDM）、全站儀。

3 結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)傳感器：

(1) 應(yīng)變：電阻應(yīng)變計(jì)、振弦應(yīng)變計(jì)、光纖應(yīng)變計(jì)。

(2) 位移：百分表、連通管、LVDT、電阻電位計(jì)、激光測(cè)距儀、綜合型加速度計(jì)（位移檔）、微波干涉儀。

(3) 轉(zhuǎn)角：傾角儀。

(4) 加速度：壓電加速度計(jì)、伺服式加速度計(jì)、電容式加速度計(jì)、雷達(dá)測(cè)速儀、激光多普勒速度儀（Laser Doppler Vibrometer，簡(jiǎn)稱LDV）。

(5) 速度：綜合型加速度計(jì)（速度檔）。

(6) 內(nèi)力：

1) 應(yīng)變式壓力傳感器：筒式應(yīng)變測(cè)壓傳感器、活塞式應(yīng)變壓力傳感器、平膜片式應(yīng)變壓力傳感器。