三分钟解析？五种常用的传感器

  当今社会，传感器的应用早已渗透到工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，不能离开各种各样的传感器。今天带大家来了解五种生活中常用的传感器！

  该设备从源头收集有关温度的信息，并转换成别的设备或人能够理解的形式。温度传感器的最佳例证是玻璃水银温度计，会随着温度的变化而膨胀和收缩。外部温度是温度测量的来源，观察者观察汞的位置以测量温度。温度传感器有两种基本类型：

  接触式传感器——这种类型的传感器需要与被感测对象或介质直接物理接触。它们能在很大的温度范围内监控固体、液体和气体的温度。

  非接触式传感器——这种类型的传感器不需要与被检测的物体或介质发生任何物理接触。它们监控非反射性固体和液体，但由于天然透明性，因此对气体无用。这些传感器使用普朗克定律测量温度。该定律处理从热源辐射的热量以测量温度。

  （1）热电偶——它们由两根电线（每根均为不同的均匀合金或金属）组成，通过在一端的连接形成测量接头，该测量接头对被测元件开放。电线的另一端端接到测量设备，在此形成参考结。由于两个结点的温度不同，电流流过电路，测量得到的毫伏来确定结点的温度。热电偶示意图如下。

  （2）电阻温度检测器（RTD）——这是一种热电阻，其制造目的是随着温度的变化改变电阻，它们比任何其他温度检测设备都贵。电阻式温度探测器示意图如下。

  该设备发射或检测红外辐射以感知环境中的特定相位。一般来说，热辐射是由红外光谱中的所有物体发出的，红外传感器检验测试到这种人眼看不见的辐射。

  其基本原理是利用红外发光二极管向物体发射红外光。同一类型的另一个红外二极管将用于探测物体反射波。

  当红外接收器受到红外光照射时，导线上会产生电压差。由于产生的电压很小，很难被检测到，因此使用运算放大器（运放）来准确地检测低电压。

  测量物体与接收传感器的距离：红外传感器组件的电特性可用于测量物体的距离，当红外接收器受到光照时，导线上会产生电位差。

  这些传感器测量入射紫外线的强度或功率。这种电磁辐射的波长比x射线长，但仍比可见光短。一种被称为聚晶金刚石的活性材料正被用于可靠的紫外传感，紫外线传感器能发现环境暴露在紫外线辐射下的情况。

  为了观察和记录这些输出信号，它们被导向电表。为了生成图形和报告，输出信号被传输到模数转换器（ADC），然后再通过软件传输到计算机。

  部分导电材料反对电流的流动。线性位置传感器的主要原理是，当电流必须通过的材料长度越长时，电流就越相反。因此，材料的电阻通过改变其与完全导电材料接触的位置而变化。

  通常，软件与触摸传感器相连。在这种情况下，内存是由软件提供的。当传感器被关闭时，他们能够记忆“最后一次接触的位置”。一旦传感器被激活，他们就能记住“第一次接触位置”，并理解与之相关的所有值。这一个动作类似于移动鼠标并将其定位在鼠标垫的另一端，以便将光标移动到屏幕的远端。

  接近传感器检测基本上没有任何接触点的物体的存在。由于传感器与被测物体之间没有接触，且缺少机械零件，因此这些传感器的常规使用的寿命长，可靠性高。不一样的接近传感器有感应式接近传感器、电容式接近传感器、超声波接近传感器、光电传感器、霍尔效应传感器等。

  接近传感器发射电磁或静电场或电磁辐射束（如红外线），并等待返回信号或场中的变化，被感测的物体称为接近传感器的目标。

  感应式接近传感器——它们有一个振荡器作为输入，通过接近导电介质来改变损耗电阻。这些传感器是首选的金属目标。

  电容式接近传感器——它们转换检测电极和接地电极两侧的静电电容变化。这是通过以振荡频率的变化接近附近的物体而发生的。为经验测试附近的目标，将振荡频率转换为直流电压，并与预定阈值作比较。这些传感器是塑料目标的首选。