我们生活在一个传感器的世界。你可以在我们的家,办公室,汽车等不同类型的传感器工作,使我们的生活更轻松,通过打开灯,探测我们的存在,调整房间温度,检测烟或火,为我们制作美味的咖啡,打开车库门当我们的车靠近门和许多其他任务。
所有这些以及许多其他自动化任务都因为传感器而成为可能。在深入了解什么是传感器,什么是不同类型的传感器以及这些不同类型的传感器的应用之前,我们将首先看一个自动化系统的简单示例,这是由于传感器(以及许多其他组件)而可能实现的。
传感器的实时应用
我们在这里谈论的例子是飞机上的自动驾驶系统。几乎所有的民用和军用飞机都具有自动飞行控制系统的特点,有时也称为自动驾驶仪。
自动飞行控制系统由多个传感器组成,可执行各种任务,如速度控制、高度监测、位置跟踪、舱门状态、障碍物检测、燃油水平、机动等等。计算机从所有这些传感器获取数据,并与预先设计的值进行比较。
然后,计算机向发动机、襟翼、舵、马达等不同部件提供控制信号,以帮助飞机平稳飞行。传感器、计算机和机械的结合使飞机在自动驾驶模式下运行成为可能。
所有的参数,例如传感器(为计算机提供输入)、计算机(系统的大脑)和机械(系统的输出,如发动机和马达),在构建一个成功的自动化系统中都是同样重要的。
这是一个极其简化的飞行控制系统。事实上,有数百个独立的控制系统,执行独特的任务,以确保安全平稳的旅程。
但在本教程中,我们将集中讨论系统的传感器部分,并研究与传感器相关的不同概念(如类型、特征、分类等)。
什么是传感器?
关于什么是传感器有很多定义,但我想把传感器定义为一个输入设备,它提供一个输出(信号)相对于一个特定的物理量(输入)。
传感器定义中的“输入设备”一词是指向主控制系统(如处理器或微控制器)提供输入的较大系统的一部分。
传感器的另一个独特的定义如下:它是一种将信号从一个能量域转换到电域的设备。如果我们考虑一个例子,就可以更好地理解传感器的定义。
传感器最简单的例子是LDR或光依赖电阻。它是一种电阻随所受光强而变化的装置。当照射在LDR上的光越多,它的电阻就越小,而当光越小时,LDR的电阻就变得非常高。
我们可以将这个LDR连接到一个分压器中(连同其他电阻),并检查跨LDR的电压降。该电压可根据落在LDR上的光量进行校准。因此,光传感器。
既然我们已经了解了传感器是什么,我们将进一步讨论传感器的分类。
传感器的分类
不同的作者和专家对传感器有几种分类。有些很简单,有些很复杂。下面的传感器分类可能已经被该学科的专家使用,但这是一个非常简单的传感器分类。
在传感器的第一个分类中,它们被分为主动和被动。有源传感器是那些需要外部激励信号或电源信号的传感器。
而无源传感器不需要任何外部电源信号,直接产生输出响应。
另一种类型的分类是基于传感器中使用的检测手段。一些检测手段是电、生物、化学、放射性等。
下一个分类是基于转换现象,即输入和输出。常见的转换现象有光电、热电、电化学、电磁、热光等。
传感器的最终分类是模拟和数字传感器。模拟传感器产生模拟输出,即相对于被测量的连续输出信号(通常是电压,但有时是其他量,如电阻等)。
与模拟传感器相比,数字传感器工作于离散或数字数据。用于转换和传输的数字传感器中的数据本质上是数字的。
不同类型的传感器
下面是在各种应用中常用的不同类型的传感器的列表。所有这些传感器都用于测量一种物理特性,如温度,电阻,电容,传导,传热等。
- 温度传感器
- 近距离传感器
- 加速度计
- 红外传感器(红外传感器)
- 压力传感器
- 光传感器
- 超声波传感器
- 烟雾,气体和酒精传感器
- 触摸感应器
- 颜色传感器
- 湿度传感器
- 位置传感器
- 磁传感器(霍尔效应传感器)
- 麦克风(声音传感器)
- 倾斜传感器
- 流量和液位传感器
- PIR传感器
- 触摸感应器
- 应变和重量传感器
我们将简要地看到上述几种传感器。关于传感器的更多信息将在后续添加。使用上述传感器的项目列表在页面末尾给出。
温度传感器
其中最常见和最流行的传感器是温度传感器。温度传感器,顾名思义,感知温度,也就是说,它测量温度的变化。
有不同类型的温度传感器,如温度传感器ic(如LM35, DS18B20),热敏电阻,热电偶,RTD(电阻式温度器件)等。
温度传感器可以是模拟的或数字的。在模拟温度传感器中,温度的变化对应于其物理特性的变化,如电阻或电压。LM35是一款经典的模拟温度传感器。
对于数字温度传感器,输出是一个离散的数字值(通常是将模拟值转换为数字值后的一些数值数据)。DS18B20是一种简单的数字温度传感器。
温度传感器广泛应用于电脑、手机、汽车、空调系统、工业等领域。
本项目使用LM35(摄氏温度传感器)实现了一个简单的项目:温度控制系统.
近距离传感器
接近传感器是一种非接触式传感器,可以检测物体的存在。接近传感器可以使用不同的技术来实现,如光学(如红外或激光)、声音(超声波)、磁性(霍尔效应)、电容等。
接近传感器的一些应用包括移动电话、汽车(停车传感器)、工业(物体对齐)、飞机的地面接近等。
本项目实现了倒车中的接近传感器:倒车传感器电路.
红外传感器(IR Sensor)
红外传感器或红外传感器是基于光的传感器,用于各种应用,如接近和目标检测。红外传感器被用作接近传感器在几乎所有的移动电话。
有两种类型的红外传感器:透射型和反射型。在透射型红外传感器中,红外发射机(通常是一个红外LED)和红外探测器(通常是一个光电二极管)是面向彼此的定位,以便当一个物体通过它们之间时,传感器检测到该物体。
另一种类型的红外传感器是反射型红外传感器。在这种情况下,发射机和探测器彼此相邻,面向物体。当物体从传感器前方经过时,红外发射器发出的红外光从物体上反射,被红外接收器探测到,传感器探测到该物体。
红外传感器的应用领域包括手机、机器人、工业装配、汽车等。
一个小项目,用红外传感器打开路灯:使用红外传感器的路灯.
超声波传感器
超声波传感器是一种非接触式设备,可用于测量物体的距离和速度。超声波传感器的工作原理是基于频率大于人类可听到范围的声波的特性。
利用声波的飞行时间,超声波传感器可以测量物体的距离(类似于声纳)。声波的多普勒频移特性被用来测量物体的速度。
基于Arduino的测距仪是一个使用超声波传感器的简单项目:便携式超声测距仪.
光传感器
光传感器是一种重要的传感器,有时也被称为光传感器。一个简单的光传感器,今天可用的是光依赖电阻或LDR。LDR的特性是其电阻与环境光强成反比,即当光强增大时,其电阻减小,反之亦然。
利用LDR作为电路,我们可以通过校准其电阻的变化来测量光的强度。在复杂的电子系统设计中,还经常使用另外两种光传感器(或光传感器)。它们是光电二极管和照片晶体管.所有这些都是模拟传感器。
也有数字光传感器,如BH1750, TSL2561等,可以计算光的强度,并提供数字等效值。
看看这个简单的使用LDR的光探测器项目。
烟雾和气体传感器
其中一个非常有用的传感器在安全相关的应用是烟雾和气体传感器。几乎所有的办公室和工业都配备了几种烟雾探测器,可以探测到任何烟雾(由火灾引起的)并发出警报。
气体传感器在实验室、大型厨房和工业中更常见。他们可以检测不同的气体,如液化石油气,丙烷,丁烷,甲烷(CH4)等。
如今,作为一种安全措施,大多数家庭也安装了烟雾传感器(通常可以检测到烟雾和气体)。
“MQ”系列传感器是一堆廉价的传感器,用于检测CO, CO2, CH4,酒精,丙烷,丁烷,液化石油气等。您可以使用这些传感器来构建自己的烟雾传感器应用程序。
看看这个感烟报警器报警电路不使用Arduino。
酒精传感器
顾名思义,酒精传感器可以检测酒精。通常,酒精传感器被用在酒精测定装置中,以确定一个人是否喝醉了。执法人员使用酒精测醉器捕捉醉驾罪犯。
一个简单的教程酒精酒精测试仪如何制作电路?
触摸感应器
我们不太重视触摸传感器,但它们已成为我们生活中不可或缺的一部分。不管你是否知道,所有的触屏设备(手机、平板电脑、笔记本电脑等)都有触摸传感器。触摸传感器的另一个常见应用是我们笔记本电脑上的触控板。
触摸传感器,顾名思义,检测手指或触控笔的触摸。触摸传感器通常分为电阻式和电容式。几乎所有的现代触摸传感器都是电容式的,因为它们具有更高的精度和更好的信噪比。
如果你想用Touch Sensor构建一个应用程序,那么有低成本的模块可用,使用这些触摸传感器,你可以构建使用arduino触摸调光开关电路.
颜色传感器
颜色传感器是在图像处理、颜色识别、工业目标跟踪等领域建立颜色传感应用的有用设备。TCS3200是一个简单的颜色传感器,它可以检测任何颜色,并输出与被检测颜色的波长成正比的方波。
如果您对构建颜色传感器应用程序感兴趣,请签出本文基于Arduino的颜色检测器项目。
湿度传感器
如果你看到天气监测系统,他们通常提供温度和湿度数据。因此,测量湿度在许多应用中是一项重要的任务,湿度传感器帮助我们实现这一点。
通常,所有的湿度传感器都测量相对湿度(空气中含水量与空气最大持水潜力的比值)。由于相对湿度取决于空气的温度,几乎所有的湿度传感器也可以测量温度。
湿度传感器分为电容型、电阻型和导热型。DHT11和DHT22是DIY社区常用的两种湿度传感器(前者是电阻型,后者是电容型)。
签出本教程arduino上的Dht11湿度传感器.
倾斜传感器
倾斜传感器通常用于检测倾斜或方向,是最简单和廉价的传感器之一。以前,倾斜传感器是由水银组成的(因此它们有时被称为水银开关),但大多数现代倾斜传感器包含一个滚轴球。
这里实现了一个简单的基于Arduino的标题开关,使用倾斜传感器如何用arduino制作倾斜传感器?
在这篇文章中,我们已经了解了什么是传感器,传感器的分类和不同类型的传感器及其实际应用。在未来,我将用更多的传感器及其应用更新本文。
45的反应
非常有趣的倾斜传感器空间
在太阳能倾斜传感器式跟踪器中,倾斜传感器的作用是什么
太好了。短暂而全面。
更好的关于设计细节和访问顺序的指示将会很有帮助。
短的简单信息。
谢谢这个博客给了我这么多奇妙的想法电路是如何工作的
这是了解传感器的一个非常重要的信息
我们能根据我们的要求制造一个传感器吗?!!
是的,我们按要求制造了一个传感器。我们应该了解如何工作的物理原理
传感器的材料是什么
传感器的好品质是什么
英语最好的
有隐形传感器吗?
你能帮我做一个盲人用的语音智能棒吗
它是用arduino编程完成的。
你的意思是操纵杆将由arduino编程?!!Python也可以用于编码吗?
我很喜欢这个,如果可以的话你可以发在我的邮件里,非常感谢你的理解
好文章,但也许你可以在帖子中提供更多的例子。
谢谢你约翰。
我会用更多的传感器和例子来更新这篇文章。
你能告诉我吗?使用机场车辆传送带的传感器类型是什么
非常有教育意义的。
还有另一种运动传感器,用于微波。它价格便宜,能穿透木头、塑料,但不能穿透金属。它只能检测人的身体,不能检测像红外这样的所有物体。它可以被发现作为雷达传感器,但不是雷达,即使它工作在微波。
我喜欢这个。这对学校和大学生很有用
非常有趣的…
好informetion . .谢谢。
对我的家庭作业很有帮助吗
非常感谢,拉维先生,谢谢
能找到纸质传感器吗?
这是非常有用和信息丰富的。
使用信息
超级兄弟她很好所有人
非常有用的博客。我的请求是在下一篇博客中请提及市场上的高质量传感器以及如何获得它们。我有兴趣把它们提供给一些公立学校的学生,以便让学生实验和学习这门学科。
这是非常令人兴奋的。
真的帮我完成了作业…
我是electrónica,感谢您为我们提供的服务。
Saludos mil
请问执行机构是如何管理汽车中的环境的?
试图建立一个传感器网络的机械系统的车辆,使用传感器。这是好的,但我需要更多的澄清传感器在橡胶上工作!
什么样的传感器可以计算运动的次数?蹲坐的例子。
谢谢你卑微的努力。
谢谢你的这篇文章。那天非常有用
我正在研究是否有一种小到可以放在狗项圈上的物体传感器,可以帮助失明的宠物。如有任何意见,将不胜感激。
感谢您的努力,这是工科学生的基本信息。
非常简短,有趣和有教育意义。我们需要更多实际方面的内容。我的邮件中也需要。
是的,阅读很令人兴奋
谢谢你
非常方便,每一块我都喜欢。真的谢谢你。
关于传感器的好文章。非常感谢
关于传感器的好文章。非常感谢
它对电气工程有很好的想法
这是一篇非常好的文章。正如有人提到的,它很简短,但信息量很大。我把它列入我的“口袋”图书馆。看到文章在PINTEREST E?MAIL。
非常感谢!
真的很有帮助。