我們生活在傳感器世界中。 您可以在我們的房屋，辦公室，汽車等中找到各種各樣的傳感器。這些傳感器通過(guò)檢測(cè)不同的物理量，調(diào)節(jié)房間溫度，檢測(cè)煙霧或火災(zāi)，為我們提供美味的咖啡，打開(kāi)車庫(kù)門，打開(kāi)燈光，從而使我們的生活更輕松更便利， 我們的車一開(kāi)門就完成了其他許多任務(wù)。
由于有傳感器，所有這些以及許多其他自動(dòng)化任務(wù)都是可能的。 在詳細(xì)介紹什么是傳感器，什么是不同類型的傳感器以及這些不同類型的傳感器的應(yīng)用之前，我們首先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化系統(tǒng)示例，由多種傳感器和許多其他組件共同組成。
傳感器的實(shí)時(shí)應(yīng)用
我們?cè)诖擞懻摰氖纠秋w機(jī)上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。幾乎所有民用和軍用飛機(jī)都具有自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)即自動(dòng)駕駛功能。
傳感器類型
自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)由多個(gè)傳感器組成，可完成各種任務(wù)，例如速度控制，高度，位置，門，障礙物，燃料，操縱等等。計(jì)算機(jī)從所有這些傳感器中獲取數(shù)據(jù)，并通過(guò)將其與預(yù)先設(shè)計(jì)的值進(jìn)行比較，進(jìn)一步對(duì)其控制修正等。
然后計(jì)算機(jī)將控制信號(hào)提供給不同零件，例如發(fā)動(dòng)機(jī)，襟翼，方向舵等，以幫助平穩(wěn)飛行。傳感器，計(jì)算機(jī)和機(jī)械師的結(jié)合使以自動(dòng)駕駛模式運(yùn)行飛機(jī)成為可能。
在構(gòu)建成功的自動(dòng)化系統(tǒng)中，所有參數(shù)，即傳感器（向計(jì)算機(jī)提供輸入），計(jì)算機(jī)（系統(tǒng)的大腦）和力學(xué)（系統(tǒng)的輸出，例如引擎和電動(dòng)機(jī)）都同樣重要。
但是在本教程中，我們將專注于系統(tǒng)的傳感器部分，并研究與傳感器相關(guān)的不同概念（例如類型，特征，分類等）。
什么是傳感器？
關(guān)于什么是傳感器有很多定義，但是我想將傳感器定義為一種輸入輸出設(shè)備，輸入即是特定的物理量，如光，力，重量，加速度，位置等等，輸出即我們?cè)O(shè)備可以采集的信號(hào)，如電壓信號(hào)，電流信號(hào)。
傳感器的定義中的“輸入設(shè)備”一詞表示它是一個(gè)較大的系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)為主控制系統(tǒng)（如處理器或微控制器）提供輸入。
傳感器的另一個(gè)獨(dú)特定義如下：它是一種將物理信號(hào)從一個(gè)能量域轉(zhuǎn)換為電域的設(shè)備。如果我們考慮一個(gè)例子，可以理解傳感器的定義。
比如一個(gè)光敏電阻LDR，它也是一個(gè)簡(jiǎn)單的傳感器，它的電阻會(huì)根據(jù)所承受的光照強(qiáng)度變化而變化。當(dāng)落在LDR上的光非常強(qiáng)時(shí)，其電阻變得非常小，而當(dāng)周圍便黑暗時(shí)，LDR的電阻變得非常高。
我們可以將此LDR和另外一個(gè)電阻串聯(lián)分壓，并檢查L(zhǎng)DR兩端的電壓。把該電壓與落在LDR上的光量進(jìn)行校準(zhǔn)，我們就可以得到一個(gè)光照強(qiáng)度和電壓的比例關(guān)系。
現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了傳感器是什么，我們將繼續(xù)進(jìn)行傳感器的分類。
傳感器分類
傳感器的種類非常多，有些非常簡(jiǎn)單，有些非常復(fù)雜。傳感器的以下分類可能已由本領(lǐng)域的專家使用，但這是傳感器的非常簡(jiǎn)單的分類。
在傳感器的第一分類中，它們分為主動(dòng)和被動(dòng)。
有源傳感器是需要外部激勵(lì)信號(hào)或功率信號(hào)的傳感器。
另外一種無(wú)源傳感器，就是不需要任何外部電源信號(hào)即可直接產(chǎn)生輸出響應(yīng)。
另一種分類是基于傳感器中使用的檢測(cè)手段。
一些檢測(cè)手段是電，生物，化學(xué)，放射性等。
下一個(gè)分類基于轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，即輸入和輸出。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象包括光電，熱電，電化學(xué)，電磁，熱光等。
傳感器的最終分類是模擬和數(shù)字傳感器。
模擬傳感器產(chǎn)生模擬輸出，即相對(duì)于被測(cè)量的連續(xù)輸出信號(hào)。
與模擬傳感器相比，數(shù)字傳感器即輸出各種開(kāi)關(guān)量，數(shù)字通訊協(xié)議等。本質(zhì)上，傳感器都是模擬的，數(shù)字信號(hào)只是人為地在后端加入了數(shù)字處理，如開(kāi)關(guān)量比較，數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)鹊?/span>
