什么是傳感器?傳感器的工作原理
什么是傳感器?
傳感器是檢測各種物理量或物質(zhì)濃度的裝置。
它們也被稱為探測器,被納入所有電子設(shè)備中,起到相當(dāng)于眼睛、耳朵、鼻子等感覺器官的作用。它不僅用于檢測被測物體,還可以用來確定設(shè)備的下一步動(dòng)作或?yàn)榱税踩V乖O(shè)備。
在日語中,它與“檢測器”的意思相同,但該詞的嚴(yán)格定義是檢測器只是檢測物體,而傳感器是簡單檢測物體的設(shè)備。它指的是某物被檢測后會(huì)表現(xiàn)出特定的反應(yīng),因此任何具有某些功能的檢測器都被特稱為傳感器。
傳感器將光和熱等物理信息轉(zhuǎn)換為電氣信息,當(dāng)集成到電路中時(shí),它們可以實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)操作。
例如,空調(diào)上裝有溫度傳感器,當(dāng)你將空調(diào)設(shè)定到某個(gè)溫度時(shí),空調(diào)內(nèi)部的溫度傳感器就會(huì)檢測到該溫度。該信息被傳輸?shù)轿⒖刂破?,微控制器操作空調(diào),使室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度相等。
傳感器的工作原理
作為例子,我們將介紹溫度傳感器的機(jī)制。溫度傳感器是一種感測溫度并激活觸點(diǎn)或改變電阻的設(shè)備。根據(jù)溫度操作觸點(diǎn)的設(shè)備具有稱為恒溫器的溫度傳感器。它由兩種具有不同熱膨脹系數(shù)的金屬板連接在一起組成,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),金屬板會(huì)脫落。
恒溫器用于被爐等設(shè)備,但由于它們通過觸點(diǎn)直接打開和關(guān)閉加熱器,因此無法精確控制溫度。改變電阻的設(shè)備包括稱為熱敏電阻的溫度傳感器。
熱敏電阻具有即使溫度發(fā)生微小變化其電阻也會(huì)發(fā)生顯著變化的特性。因此,如果用于供暖設(shè)備等,則可以進(jìn)行隨著室溫升高而逐漸減弱輸出等詳細(xì)控制。
傳感器類型
傳感器檢測的東西多種多樣,如熱、壓力、聲音、光、距離、流量等,但根據(jù)測量對(duì)象的不同,傳感器的類型也不同,測量原理也不同。
說到熟悉的事情,智能手機(jī)內(nèi)置了各種傳感器。觸摸面板配備了檢測手指接觸和移動(dòng)的傳感器,相機(jī)配備了檢測光線并創(chuàng)建圖像的傳感器。打電話以及呼叫AI助手都是通過麥克風(fēng)進(jìn)行的,麥克風(fēng)也是一個(gè)檢測聲音的傳感器。
近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速普及,越來越多的人開始采用智能家居。例如,當(dāng)檢測到人的接近并打開燈時(shí),使用紅外線的運(yùn)動(dòng)傳感器檢測到人的接近。
此外,當(dāng)您回家途中接近家時(shí)打開空調(diào)時(shí),我們會(huì)使用GPS 傳感器來檢測您的位置。管理溫度、濕度等對(duì)于創(chuàng)造舒適的生活空間非常重要,這里也使用了溫度和濕度傳感器。
傳感器類型可以根據(jù)五種人類感官進(jìn)行分類。
眼(視覺)
光傳感器(光電二極管、CCD、CMOS等)耳(聽覺)
聲音傳感器(壓電元件、電容式麥克風(fēng)等)皮膚(觸覺)
溫度傳感器(熱電偶、熱敏電阻等)、壓力傳感器(隔膜、半導(dǎo)體壓力傳感器等)鼻(嗅)
味傳感器(半導(dǎo)體氣體傳感器、生化裝置)舌(味覺)
味覺傳感器(PH傳感器、顆粒傳感器)
傳感器類型多種多樣,因此根據(jù)用途仔細(xì)考慮應(yīng)檢測的內(nèi)容并選擇合適的傳感器非常重要。