传感器：电子设备的感知之源 - 深入了解不同类型的传感器及其应用

随着电子技术的迅猛发展，我们周围的许多电子设备都是在没有人触摸的情况下运行的，和人类的感知一样，传感器在这方面发挥着不可或缺的作用。

传感器是能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。

传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体变得活了起来，传感器算得上是人类五官的延长。

传感器的主要功能是识别和通信物理量，如温度、热量、压力、距离、湿度、气体等。你可以通过下面这个简化的框图轻松理解这一点。

在日常生活应用、商业和工业设备以及教育项目中，不同类型的传感器具有特定的作用。今天我们来看看传感器有哪些不同类型？

1、温度传感器

温度传感器用于检测温度和热能并将其转换为电信号（以电压或电流的形式）。在使用的几种类型的温度传感器有：

温度计

热电偶

电阻温度检测器

热敏电阻温度传感器

半导体温度传感器

振动丝温度传感器

温度传感器用于计算机、冰箱、汽车、医疗设备、烹饪用具、电动机等。

2、压力传感器

压力传感器称为压力传感器或压力变送器或压力计。压力传感器通过检测空气、气体、水的压力，并向控制器提供电信号。根据不同的用途和更多的功能，它分为不同的部分，例如：

真空压力传感器

绝对压力传感器

表压传感器

差压传感器

压力传感器主要应用于：增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机，压缩机，空调制冷设备等领域。

3、触摸传感器

触摸传感器又称为触觉传感器。它是是一种用于测量物体表面接触状态（包括接触状态变化）的传感器，它可以用来检测两个或多个物体之间的触摸，可以确定物体相对位置大小，以及物体表面温度、操作力和其他参数。

电容式触摸传感器、电阻式触摸传感器是触摸传感器的最好例子。

与传统的传感器相比，触摸传感器具有更高的精确度、灵敏度、检测范围和细节描述能力，可以在有限的空间内完成完整的传感功能。触摸传感器可以实时检测现场温度和压力等变化，从而提供准确的操作信息。它还可以用来开关的唤醒、安全、手势捕获等。

触摸传感器广泛应用于工业控制，开/关灯开关、空调 （AC） 远程控制、门开/关操作、电梯和机器人、智能手机等。

血氧仪是基于触摸的传感器检测人体氧气水平的最佳示例之一。

4、图像传感器

图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。通常，电子图像传感器分为两种主要类型。

电荷耦合器件 （CCD）

有源像素传感器（CMOS）

图像传感器主要应用有数码相机，闭路电视（CCTV），医疗成像设备，热成像设备，雷达，声纳等。

5、运动传感器

运动传感器测量并记录身体活动或运动。它分为不同的类型。

主动运动传感器

无源运动传感器

断层运动传感器

手势运动传感器

运动传感器用于家庭安全、自动门操作、微波、机器人、超声波、手势检测器等。

6、光传感器

光传感器是一种光电器件。该传感器检测光或光子的亮度或发光并将其转换为电信号。光传感器有三种类型：

光敏电阻或光相关电阻 （LDR）

光电二极管

光电晶体管

它广泛用于太阳能系统，汽车，农业部门（自动喷水灭火系统）和基于电子的项目设备，如Arduino。

7、振动传感器

有时，振动传感器被称为压电传感器。振动传感器检测并记录任何运动或活动。它为连接的机器或系统提供数据或信号。如果有任何危险活动，此传感器有助于发送确认。

在天然气和石油、食品和饮料、采矿、金属加工、造纸、风力发电、发电等工业领域，需要振动传感器。

8、湿度传感器

湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。

9、接近传感器

接近传感器，是代替限位开关等接触式检测方式，以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。在换为电气信号的检测方式中，包括利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的涡电流的方式、捕测体的接近引起的电气信号的容量变化的方式、利石和引导开关的方式。

接近传感器可以轻松检测附近的物体，而无需任何物理接触。它分为不同的类型：

电容式接近传感器

电感式接近传感器

接近传感器广泛应用于智能手机、平板电脑、机器、机器人系统、过山车等。

10、色彩传感器

色彩传感器又叫颜色识别传感器或颜色传感器，它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器，当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时，输出检测结果。颜色传感器是光电传感器的一种类型。

色彩传感器在终端设备中起着极其重要的作用，比如色彩监视器的校准装置；彩色打印机和绘图仪；涂料、纺织品和化妆品制造，以及医疗方面的应用，如血液诊断、尿样分析和牙齿整形等。

11、辐射传感器

辐射传感器是一种电子仪器，用于感测和测量α、β、γ、中子、X射线等辐射粒子。此外，它还可以感应电磁辐射，如波浪、宇宙辐射（阳光）。辐射传感器包括三种不同的类型：

充气辐射传感器

闪烁辐射传感器

固态辐射传感器

该传感器用于核能、医学成像模式和环境放射性监测。

12、液位传感器

液位传感器（静压液位计/液位变送器/液位传感器/水位传感器）是一种测量液位的压力传感器。静压投入式液位变送器（液位计）是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA/1～5VDC）。它分为不同的部分：

激光液位传感器

浮子传感器

电容式液位传感器

电阻式液位传感器

超声波液位传感器

静压液位传感器

光学液位传感器

电磁液位传感器

适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。

13、位置传感器

位置传感器确定位移和位置（如线性和旋转），用来测量机器人自身位置的传感器。基本上，位置传感器有以下几种类型：

光学位置传感器

线性位置传感器

旋转位置传感器

电感式位置传感器

电容式位置传感器

光纤位置传感器

超声波位置传感器

例如，电位计包含一个旋转位置传感器，该传感器可以随角度运动而变化。位置传感器用于家庭和工业应用，如门关闭/打开、阀门监控、电机控制、用于控制燃料或动力流向发动机的节气门。

14、气体传感器

气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。用于检测不同类型的气体、有毒或爆炸性气体、空气中的烟雾。其中一些传感器还能够测量气体浓度。气体传感器可分为：

半导体气体传感器

电化学气体传感器

催化燃烧式气体传感器

热导式气体传感器

红外线气体传感器

固体电解质气体传感器

气体传感器的应用领域十分广泛，煤炭、石化、汽油站，智能家居、汽车电子、工业过程、环境监测、消费类电子等行业中都有它们的身影。

15、火焰传感器

火焰传感器（flame detector）是机器人专门用来搜寻火源的传感器。火焰传感器可轻松检测附近材料的火灾或火焰。这些检测到的信号被传递到连接的控制设备。

它用于工业领域的报警系统、天然气厂、灭火系统和基于 Arduino 设计的火灾探测器项目。

16、液漏传感器

液漏传感器用于密闭容器或真空中，用于检测漏水、流体泄漏、空气泄漏等。根据工作角色，它分为两个主要部分：

点液漏传感器

流量液漏传感器

17、加速度计

加速度计是一种测量运动加速度或速度的仪器。加速度计由检测质量（也称敏感质量）、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。

它用于许多应用，例如手势控制机器人、飞机和导弹导航系统、过程和控制系统、车辆加速以及其他旋转电子设备，如涡轮机、滚筒、风扇、压缩机、泵。

18、倾斜传感器

倾斜传感器检测并随参考平面的角运动、角斜率、角运动、轴而变化。

它主要用于监控手机、平板电脑、掌上游戏、船只、车辆、飞机等中的角度和自动旋转操作。

19、标记传感器

标记传感器用作光电型传感器。它用于在物体存在的情况下感测颜色标记。标记传感器广泛应用于印刷和包装行业。

20、浮子流量传感器

金属管浮子流量传感器是工业自动化过程控制中常用的一种改变面积流量测量仪表。具有体积小、检测范围大、使用方便等特点。由于金属管浮子流量传感器采用可变面积式测量原理，适用于测量液体，气体；因此广泛应用于，石油、化工、发电、制药、食品、水处理等主要的工业领域中。