三分鐘帶你了解五種常用的傳感器的原理

當今社會，傳感器的應用早已滲透到工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等領域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。今天帶大家來了解五種生活中常用的傳感器！ 

一、五種常用的傳感器類型

（一）、溫度傳感器

該設備從源頭收集有關溫度的信息，并轉(zhuǎn)換成其他設備或人可以理解的形式。溫度傳感器的有效例證是玻璃水銀溫度計，會隨著溫度的變化而膨脹和收縮。外部溫度是溫度測量的來源，觀察者觀察汞的位置以測量溫度。溫度傳感器有兩種基本類型：

● 接觸式傳感器——這種類型的傳感器需要與被感測對象或介質(zhì)直接物理接觸。它們可以在在很大的溫度范圍內(nèi)監(jiān)控固體、液體和氣體的溫度。

● 非接觸式傳感器——這種類型的傳感器不需要與被檢測的物體或介質(zhì)發(fā)生任何物理接觸。它們監(jiān)控非反射性固體和液體，但由于天然透明性，因此對氣體無用。這些傳感器使用普朗克定律測量溫度。該定律處理從熱源輻射的熱量以測量溫度。

不同類型溫度傳感器的工作原理及實例

（1）熱電偶——它們由兩根電線（每根均為不同的均勻合金或金屬）組成，通過在一端的連接形成測量接頭，該測量接頭對被測元件開放。電線的另一端端接到測量設備，在此形成參考結(jié)。由于兩個結(jié)點的溫度不同，電流流過電路，測量得到的毫伏來確定結(jié)點的溫度。熱電偶示意圖如下。

（2）電阻溫度檢測器（RTD）——這是一種熱電阻，其制造目的是隨著溫度的變化改變電阻，它們比任何其他溫度檢測設備都貴。電阻式溫度探測器示意圖如下。

（3）熱敏電阻——它們是另一種電阻，電阻的大變化與溫度的小變化成正比。

（二）、紅外傳感器

該設備發(fā)射或檢測紅外輻射以感知環(huán)境中的特定相位。一般來說，熱輻射是由紅外光譜中的所有物體發(fā)出的，紅外傳感器檢測到這種人眼看不見的輻射。

工作原理

其基本原理是利用紅外發(fā)光二極管向物體發(fā)射紅外光。同一類型的另一個紅外二極管將用于探測物體反射波。

當紅外接收器受到紅外光照射時，導線上會產(chǎn)生電壓差。由于產(chǎn)生的電壓很小，很難被檢測到，因此使用運算放大器（運放）來準確地檢測低電壓。

測量物體與接收傳感器的距離：紅外傳感器組件的電特性可用于測量物體的距離，當紅外接收器受到光照時，導線上會產(chǎn)生電位差。

（三）、紫外線傳感器

這些傳感器測量入射紫外線的強度或功率。這種電磁輻射的波長比x射線長，但仍比可見光短。一種被稱為聚晶金剛石的活性材料正被用于可靠的紫外傳感，紫外線傳感器可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境暴露在紫外線輻射下的情況。

工作原理

紫外線傳感器接收一種類型的能量信號，并傳輸不同類型的能量信號。

為了觀察和記錄這些輸出信號，它們被導向電表。為了生成圖形和報告，輸出信號被傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），然后再通過軟件傳輸?shù)接嬎銠C。

（四）、觸摸傳感器

觸摸傳感器根據(jù)觸摸位置充當可變電阻器。觸摸傳感器作為可變電阻工作的圖。

原理與工作

部分導電材料反對電流的流動。線性位置傳感器的主要原理是，當電流通過的材料長度越長時，電流流就越相反。因此，材料的電阻通過改變其與*導電材料接觸的位置而變化。

通常，軟件與觸摸傳感器相連。在這種情況下，內(nèi)存是由軟件提供的。當傳感器被關閉時，他們可以記憶“關閉時接觸的位置”。一旦傳感器被激活，他們就能記住“首先接觸位置”，并理解與之相關的所有值。這個動作類似于移動鼠標并將其定位在鼠標墊的另一端，以便將光標移動到屏幕的遠端。

（五）、接近傳感器

接近傳感器檢測幾乎沒有任何接觸點的物體的存在。由于傳感器與被測物體之間沒有接觸，且缺少機械零件，因此這些傳感器的使用壽命長，可靠性高。不同類型的接近傳感器有感應式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器、霍爾效應傳感器等。

工作原理

接近傳感器發(fā)射電磁或靜電場或電磁輻射束（如紅外線），并等待返回信號或場中的變化，被感測的物體稱為接近傳感器的目標。

● 感應式接近傳感器——它們有一個振蕩器作為輸入，通過接近導電介質(zhì)來改變損耗電阻。這些傳感器是金屬的目標。

● 電容式接近傳感器——它們轉(zhuǎn)換檢測電極和接地電極兩側(cè)的靜電電容變化。這是通過以振蕩頻率的變化接近附近的物體而發(fā)生的。為了檢測附近的目標，將振蕩頻率轉(zhuǎn)換為直流電壓，并與預定閾值進行比較。這些傳感器是塑料的目標。