我們生活在一個傳感器的世界。您可以在我們的家庭、辦公室、汽車等地找到不同類型的傳感器，通過檢測我們的存在來打開燈光，調節室溫，檢測煙霧或火災，為我們制作美味的咖啡，當我們的汽車靠近車庫門時自動打開門等等，從而使我們的生活變得更加便利。所有這些以及許多其他自動化任務都是由傳感器實現的。

舉例，自動飛行控制系統包括多個傳感器，用于執行各種任務，如速度控制、高度監測、位置跟蹤、門狀態、障礙物檢測、燃料水平、機動等等。一臺計算機從所有這些傳感器獲取數據，并通過與預設計的值進行比較來處理這些數據。然后，計算機向不同的部件提供控制信號，如發動機、襟翼、方向舵、電機等，以確保飛行平穩。傳感器、計算機和機械的組合使得飛機可以在自動駕駛模式下運行。

傳感器的定義

一個定義傳感器為一種輸入設備，它根據特定的物理量（輸入）提供輸出（信號）。

在這個定義中，“輸入設備”意味著它是一個更大系統的一部分，為主要控制系統（如處理器或微控制器）提供輸入。

另一個獨特的傳感器定義如下：它是一種將來自一個能量領域的信號轉換為電能領域的設備。如果我們考慮一個例子，就可以更好地理解傳感器的定義。

幾個常見的分類

1.主動傳感器 VS 被動傳感器

主動傳感器是那些需要外部激勵信號或電源信號的傳感器。

激光測距儀是一種主動傳感器，它使用激光束發射器發送激光脈沖，然后測量激光脈沖從傳感器發送到目標并返回的時間。這個過程需要外部電源來提供能量以生成和發射激光脈沖，同時傳感器還需要電源來運行內部電子元件以測量時間并計算距離。

被動傳感器是無需外部激勵信號或電源信號即可工作的傳感器。一個常見的例子是光敏電阻器（Light Dependent Resistor，簡稱LDR）。

光敏電阻器是一種被動傳感器，它的電阻隨環境光的強度而變化，而不需要外部電源或激勵信號。當光線強時，光敏電阻器的電阻降低；當光線弱時，電阻增加。這種變化可以用來檢測光的強度，并且通常用于光敏感應用，例如自動照明系統、光控制開關、相機測光等。

2.基于傳感器所使用的檢測方法

一些檢測方法包括電學、生物學、化學、放射性等等。

3.基于轉換現象，即輸入和輸出之間的關系。

一些常見的轉換現象包括光電、熱電、電化學、電磁、熱光等等。

4.模擬傳感器和數字傳感器

模擬傳感器產生模擬輸出，即與所測量的物理量相關的連續輸出信號（通常是電壓，但有時也可能是其他量，如電阻等）。與模擬傳感器相比，數字傳感器使用離散或數字數據。數字傳感器中用于轉換和傳輸的數據是數字的性質。

簡單羅列一下

溫度傳感器

接近傳感器

加速度計

紅外傳感器

壓力傳感器

光傳感器

超聲波傳感器

煙霧、氣體和酒精傳感器

觸摸傳感器

顏色傳感器

濕度傳感器

位置傳感器

磁傳感器（霍爾效應傳感器）

麥克風（聲音傳感器）

傾斜傳感器

流量和液位傳感器

PIR傳感器接觸傳感器

應力和重量傳感器

溫度傳感器

溫度傳感器是最常見和最受歡迎的傳感器之一。正如其名稱所示，溫度傳感器用于感知溫度，即測量溫度的變化。

溫度傳感器有不同類型，包括溫度傳感器集成電路（如LM35、DS18B20）、熱敏電阻、熱電偶、RTD（電阻式溫度裝置）等等。

溫度傳感器可以是模擬的或數字的。在模擬溫度傳感器中，溫度的變化對應于其物理性質的變化，如電阻或電壓。LM35是一個經典的模擬溫度傳感器。

接近傳感器

接近傳感器是一種非接觸式傳感器，用于檢測物體的存在。接近傳感器可以使用不同的技術來實現，如光學（如紅外或激光）、聲音（超聲波）、磁性（霍爾效應）、電容等等。

倒車停車傳感器電路

紅外傳感器

紅外線傳感器是基于光的傳感器，用于各種應用，如接近和物體檢測。幾乎所有的移動手機都使用紅外傳感器作為接近傳感器。有兩種類型的紅外傳感器：透射型和反射型。在透射型紅外傳感器中，紅外發射器（通常是紅外LED）和紅外探測器（通常是光電二極管）被放置面對面，當物體穿過它們之間時，傳感器會檢測到物體。

另一種類型的紅外傳感器是反射型紅外傳感器。在這種情況下，發射器和探測器相鄰地放置，面向物體。當物體出現在傳感器前時，紅外發射器發出的紅外光被物體反射，并由紅外接收器檢測，從而傳感器檢測到物體。

超聲波傳感器

超聲波傳感器是一種非接觸式設備，可以用于測量物體的距離和速度。超聲波傳感器基于聲波的特性工作，其頻率大于人類可聽范圍的聲音頻率。使用聲波的飛行時間，超聲波傳感器可以測量物體的距離（類似于聲納）。聲波的多普勒頻移特性用于測量物體的速度。

光傳感器

有時也稱為光敏傳感器，是重要的傳感器之一。今天可用的一種簡單的光傳感器是光敏電阻器（LDR）。LDR的特性是其電阻與環境光的強度成反比，即當光強度增加時，其電阻減小，反之亦然。

通過在電路中使用LDR，我們可以校準其電阻的變化以測量光的強度。還有另外兩種光傳感器（或光敏傳感器）經常在復雜的電子系統設計中使用，它們分別是光電二極管和光電晶體管。所有這些都是模擬傳感器。

還有數字光傳感器，如BH1750、TSL2561等，可以計算光的強度并提供數字等效值。

煙霧和氣體傳感器

在與安全相關的應用中，煙霧和氣體傳感器是非常有用的傳感器之一。幾乎所有的辦公室和工業都配備了多個煙霧探測器，它們可以檢測到任何煙霧（由火災引起）并發出警報。

酒精傳感器

酒精傳感器被用于呼吸測試儀器中，以確定一個人是否酒駕。執法人員使用呼吸測試儀器來抓捕酒后駕駛的違法行為。

觸摸傳感器

觸摸傳感器，顧名思義，可以檢測手指或觸控筆的觸摸。通常，觸摸傳感器被分為電阻式和電容式兩種類型。幾乎所有現代觸摸傳感器都是電容式的，因為它們更精確，并且具有更好的信噪比。

色彩傳感器

色彩傳感器在圖像處理、顏色識別、工業物體跟蹤等領域構建色彩感知應用中非常有用。TCS3200是一個簡單的色彩傳感器，它可以檢測任何顏色并輸出與檢測到的顏色波長成比例的方波。

溫濕度傳感器

如果您查看氣象監測系統，它們通常會提供溫度和濕度數據。因此，在許多應用中測量濕度是一項重要任務，濕度傳感器幫助我們實現了這一目標。通常，所有濕度傳感器都測量相對濕度（空氣中水含量與空氣最大潛力持有水的比值）。由于相對濕度依賴于空氣的溫度，幾乎所有濕度傳感器也可以測量溫度。

傾斜傳感器模塊

經常用于檢測傾斜或方向，傾斜傳感器是其中最簡單和價格最實惠的傳感器之一。以前，傾斜傳感器是由汞制成的（因此有時被稱為汞開關），但現代大多數傾斜傳感器使用了滾珠機制。

審核編輯：湯梓紅