帶你了解一下那些物聯(lián)網(wǎng)時代里常見的傳感器

隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)步和普及，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實現(xiàn)逐步變得容易。物聯(lián)網(wǎng)可極大提高人們的生活質(zhì)量。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，關(guān)于傳感器你都了解哪些呢？

各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，都離不開傳感器的支持。資料圖

物聯(lián)網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個部分。其中，感知層作為網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)源頭、應(yīng)用層計算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，起到了至關(guān)重要的作用。而構(gòu)成感知層的重要組件就是各種各樣的傳感器。

首先，傳感器的基本概念，簡單來說，就是由一種敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成的檢測裝置，能感受到被測量，并能將檢測和感受到的信息按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號（電壓、電流、頻率或者是相位等）的形式輸出，最終為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)分析、人工智能提供數(shù)據(jù)來源。

距離傳感器

距離傳感器根據(jù)測距時發(fā)出的脈沖信號不同，可以分為光學(xué)和超聲波兩種。二者的原理類似，都是通過向被測物體發(fā)送脈沖信號，接收反射，然后根據(jù)時差、角度差和脈沖速度計算出被測物體的距離。

目前，距離傳感器被廣泛應(yīng)用于手機和各種智能燈具中，產(chǎn)品可以根據(jù)用戶在使用過程中的不同距離產(chǎn)生不同的變化。

光傳感器

光傳感器的工作原理就是利用光電效應(yīng)，通過光敏材料將環(huán)境光線的強弱轉(zhuǎn)換為電量信號。根據(jù)不同材質(zhì)的光敏材料，光傳感器又會有各種不同的劃分和敏感度。

光傳感器主要應(yīng)用在電子產(chǎn)品的環(huán)境光強監(jiān)測上。數(shù)據(jù)顯示在一般的電子產(chǎn)品中，顯示器的電量消耗高達(dá)總電量消耗的3成以上，因此隨著環(huán)境光強的變化改變顯示屏的亮度就成了最關(guān)鍵的節(jié)能手段。另外也讓智能地顯示效果更加柔和舒適。

溫度傳感器在藥品冷藏柜，以及疫苗遠(yuǎn)程冷鏈監(jiān)測中的應(yīng)用十分廣泛。資料圖

溫度傳感器

溫度傳感器從使用的角度大致可以分為接觸式和非接觸式兩類。前者是讓溫度傳感器直接與待測物體接觸，來通過溫敏元件感知被測物體溫度的變化；而后者是使溫度傳感器與待測物體保持一定的距離，檢測從待測物體放射出的紅外線強弱，從而計算出溫度的高低。

溫度傳感器主要應(yīng)用在智能保溫和環(huán)境溫度檢測等和溫度緊密相關(guān)的領(lǐng)域。

煙霧傳感器

煙霧傳感器根據(jù)探測原理的不同，常用的有化學(xué)探測和光學(xué)探測兩種。

前者利用了放射性镅241元素，在電離狀態(tài)下產(chǎn)生的正、負(fù)離子在電場作用下定向運動產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓和電流。一旦有煙霧進(jìn)入傳感器，影響了正、負(fù)離子的正常運動，使電壓和電流產(chǎn)生了相應(yīng)變化，通過計算就能判斷煙霧的強弱。

煙霧報警器，資料圖

后者通過光敏材料，正常情況下光線能完全照射在光敏材料上，產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓和電流。而一旦有煙霧進(jìn)入傳感器，則會影響光線的正常照射，從而產(chǎn)生波動的電壓和電流，通過計算也能判斷出煙霧的強弱。

煙霧傳感器主要應(yīng)用在火情報警和安全探測等領(lǐng)域。

心率傳感器

常用的心率傳感器主要利用特定波長的紅外線對血液變化的敏感性原理。由于心臟的周期性跳動，引起被測血管中的血液在流速和容積上的規(guī)律性變化，經(jīng)過信號的降噪和放大處理，計算出當(dāng)前的心跳次數(shù)。

心率傳感器在Apple Watch等可穿戴設(shè)備中應(yīng)用廣泛。資料圖

值得一提的是，根據(jù)人的膚色深淺不同，同一款心率傳感器發(fā)出的紅外線穿透皮膚和經(jīng)皮膚反射的強弱也不同，這造成了測量結(jié)果方面一定的誤差。通常情況下一個人的膚色越深，則紅外線就越難從血管反射回來，從而對測量誤差的影響就越大。

目前，心率傳感器主要應(yīng)用在各種可穿戴設(shè)備和智能醫(yī)療器械上。