感測器的原理是什麼？

在《感測器原理與應用》重點闡述了感測器的原理及應用。也是自動化專業的主幹專業課，這是一門知識覆蓋面廣、內容繁多、更新發展快、理論性強、應用性廣泛的一門專業。

感測器是什麼？

形象的說就是電五官，如同人的五官，但比人的五官靈敏多了。它是獲取所研究物件資訊的視窗，為控制系統提供進行處理與決策必不可少的資訊，是如今自動化系統，甚至尖端科技不可或缺的重要組成部分。感測器是將物理、化學、生物等自然學科及工程技術中的非電量轉換為電訊號的檢測裝置。

由上所述，於是感測器從不同角度進行類分。從被測變數的不同進行分類，有幾何機械量、熱工量、聲學量、醫學量、光學量等。

幾何機械量；尺寸、位移、速度、加速度、速度、角速度、角位移、角度等等。熱工量；溫度、壓力、流量、液位、成分、密度、質量等。聲學量；生物引數等。醫學量；生理引數等。光學量；波長、頻率、相位、脈寬、折射率等。

感測器的工作機理是基於物理學、生物學、化學等各種效應和定律，因此也促進人們對具有新效應的敏感材料探索，為研製出具有新原理的新型感測器提供重要途徑。

感測器作為資訊時代的三大支柱之一，與計算機技術和通訊技術相比，唯獨感測器技術是拖後腿的，至於落後的原因因素眾多。在今後的社會感測器會遍佈我們生活各個方面，誰能有支配感測器技術的能力，在新時代就能把握機遇與挑戰。因此，二十一世紀感測器技術是人們在高新技術發展方面爭奪的一個制高點，於是各個國家將感測器技術視為高新技術發展的重中之重。

物聯網應該不陌生，物聯網的實現就是將整個物理世界資訊打通，從而更好地利用我們生活的環境為生產生活提供服務。物聯網工程涉及眾多科學領域，其中首要環節就是檢測技術在物聯網的應用，而檢測技術離不開感測器。因此，決定物聯網是否能實現，感測器技術直接決定了物聯網工程的成敗。

感測器有很多種類。如熱電偶，接近開關，液壓系統中的壓力感測器等。它們有一個共同點就是負責給它們所在的裝置或者系統提供一個訊號，以供系統做出相應的反應，如開始加熱或者停止加熱，開始加壓或者停止加壓等。

以熱電偶為例。熱電偶的測量端是用兩種熱膨脹係數不一樣的金屬焊接在一起，當測量端受熱時，會產生一個電壓訊號。這個訊號經過專用導線（不夠長的時候應該用專用的補償線）傳輸給溫度控制儀，溫控儀的計算單元把這個電壓訊號計算成對應的溫度，並顯示在螢幕上。這樣操作者就可以從螢幕上讀取加熱點的溫度了。這是正溫度，負溫度也一樣。只是熱電偶測量的、溫控儀上顯示的都是零下多少度。

值得一提的是，熱電偶的分度號必須要和溫控儀的分度號一致。比如熱電偶的分度號是K,那麼溫控儀的分度號也必須是K。如果分度號不匹配，會出現很大的測量誤差。

當熱電偶發生斷線的時候，溫控儀上會顯示最大值或者一排字母。這時候可以用一段導線把溫控儀上接熱電偶的兩個端子短接起來，如果溫控儀這時候顯示室溫，說明溫控儀沒壞，如果還是顯示最大值或者一排字母，就是溫控儀壞了。

感測器，英文名稱為transducer/sensor，是一種檢測裝置，國家標準GB7665-87對其的定義為：能感受規定的被測量件並按照一定的規律轉換成可用訊號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件構成。感測器可完成資訊的傳輸、處理、儲存、顯示、記錄、控制等多重要求，具有微型化、數字化、智慧化等多種功能，是實現自動化的第一環。

二、感測器原理及應用- -工作原理

　　感測器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路、輔助電源四部分構成，如下圖所示。其中，敏感元件直接接收測量，用於輸出被測量有關的物理量訊號，敏感元件主要包括熱敏、光敏、溼敏、氣敏、力敏、聲敏、磁敏、色敏、味敏、放射性敏感等十大類;轉換元件用於將敏感元件輸出的物理量訊號轉換為電訊號;

　　變換電路用於將轉換元件輸出電訊號進行放大、調製等處理;輔助電源用於為系統(主要是敏感元件和轉換元件)提供能量。

三、感測器原理及應用- -應用

　　感測器在手機中的應用：重力感測器，在極品飛車、天天跑酷等遊戲中有著近乎完美的體現;加速度感測器，例如手機的搖一搖功能就是對手機的加速度進行感應;光線感測器，例如手機的自動調光功能;距離感測器，例如接電話時手機離開耳朵螢幕變亮，手機貼近耳朵螢幕變黑。手機中的感測器數不勝數，很多功能都是利用感測器來實現的。