传感器的结构及组成盘点6种传感器工作原理，直观易懂

发布时间：2024-10-06 12:10:22

盘点6种传感器工作原理，直观易懂

1. 温度传感器 ：

基于热敏元件的温度传感器工作原理主要通过测量物体或环境的温度变化来获得温度信息。常见的热敏元件包括热电阻和热敏电阻，当温度发生变化时，热敏元件的电阻值也相应变化，通过测量电阻值的变化可以推算出温度。

2. 湿度传感器 ：

湿度传感器通常采用电容式原理工作。电容式湿度传感器由两个电极组成，介质是吸湿材料。当空气中的水分含量发生变化时，吸湿材料的湿度也会相应变化，进而改变电容值。通过测量电容值的变化可以计算出湿度值。

3. 压力传感器：

压力传感器一般采用压力敏感元件，如薄膜传感器或应变片等。当受力作用于这些元件时，其形状或尺寸会发生微小变化，通过测量这些变化，可以获得压力信息。薄膜传感器如薄膜电阻应变片，其电阻值会因受到应力而发生变化，通过测量电阻值的变化可以推算出压力。

4. 光照传感器：

光照传感器可以基于光敏二极管或光电二极管的光电效应来工作。当光照射到光敏元件上时，光敏元件的电阻或电流会有相应变化，通过测量这种变化，可以获得光照强度信息。

5. 加速度传感器 ：

加速度传感器常常采用微机械系统（MEMS）技术，利用微小的机械结构基于质量加速度原理工作。当发生加速度或震动时，传感器中的微小质量会发生位移，通过测量这种位移或反馈信号，可以计算出加速度或相关运动信息。

6. 磁力传感器：

磁力传感器基于霍尔效应或磁阻效应工作。常见的磁力传感器包括霍尔传感器和磁阻传感器。霍尔传感器通过测量磁场对霍尔元件引起的霍尔电压变化，来获得磁场强度信息。磁阻传感器则通过测量磁场对磁敏电阻引起的电阻变化，来获得磁场强度信息。

这仅仅是一些常见传感器的工作原理，实际上还有很多其他类型的传感器，每个传感器的工作原理都各有特点。

我们先来介绍下传感器。

传感器从本质上来说是把一种不好测量的信号转化为另外一种比较方便应用以及方便测量的信号的装置，19版人教版的教材里是这样写的：

传感器是指这样一类器件或者装置，它能感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量量，并能把它们按照一定的规律转化为便于传送和处理的可用信号输出，通常转换为电压、电流等电学物理量，或者电路的通断。把非电学量转化为电学量就可以很方便的进行传输、测量、控制和处理。

教材中给出的定义很准确，概括理解下来就是开始时给大家介绍的：传感器从本质上来说是把一种不好测量的信号转化为另外一种比较方便应用以及方便测量的信号的装置。

我们生活中常见的传感器也很毒，比如体温计，比如压力体重计等，这些都是非常普遍的物理传感器的一种。还有就是我们的智能手机里有十几种或者几十种传感器，有温度的，有光学相关的，还有重力感应的。

如下图所示：

所以，传感器的种类非常多，不过传感器的基本组成必须包括敏感元件，转换元件两类。

敏感元件就是用来被直接感受或者响应外界被测量的非电学量的部分，而转化元件则是把敏感元件输出的信号转化为可测量的电学信号的部分。

传感器的一般的应用模式如下：

我们高中物理阶段经常被考查到的传感器有：光敏电阻，热敏电阻以及压力传感器等。

光敏电阻是对光照很敏感的一类电学材料，其电阻率对光照的变化很敏感，我们可以利用光敏电阻的特性来做很多应用，比如生产流水线上，利用光敏电阻的原理来对产品计数。

热敏电阻是对温度很敏感的一类电学材料哦，其电阻率对温度的变化很敏感，我们可以用热敏电阻来测量温度。

当然，现实生活中的各类报警装置也是利用传感器的原理制作而成的，只不过种类繁多，有利用压力原理的，比如水位的测量和报警，有利用电磁原理的，也有利用声音以及光学原理的。

传感器的内容比较基础，就不再做过多的介绍，大家可以多读几遍材料，了解传感器的基本原理，这样在解题时才能以不变应万变。