2025年市场上主流的22种物联网传感器类型

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/fy2aRXrN0VklR_A6m66tRw

传感器能够帮助物联网设备和系统从物理世界传输数据,以进行数字化处理,并结合人工智能应用数据,从而做出智能决策。本文将介绍物联网传感器的定义、22种类型及其应用场景与优势,一起来了解一下吧:

如今,物联网(IoT)正不断展现其改变企业运营模式和系统运行方式的强大能力。

在大数据生态系统中,物联网是一次巨大的飞跃。无需任何人工干预或参与,就能实现海量数据的收集、分析和报告,这一过程着实令人惊叹。

但你知道物联网设备是如何从物理世界传输数据以进行数字化处理,并让终端用户结合人工智能利用数据做出明智决策的吗?当然,这离不开传感器的应用。

什么是物联网传感器?

从定义上来说,物联网传感器是一种联网设备,负责采集实时数据,并对数据进行转换和格式化处理,以便其他设备能够理解这些数据。从传感器的特性来看,它能接收外部刺激,比如温度刺激。

物联网传感器:物联网解决方案的核心

与普遍认知不同,物联网传感器的概念并非新兴事物。从历史角度来看,我们早就开发出了类似技术,其目的正是收集模拟数据并将其转换为数字数据资产,这是不是很有趣?

例如,雷达会生成并发射无线电波,同时监听反射波。一旦检测到反射波,就会将其传输到电子设备进行处理。有趣的是,"radar"(雷达)是"radio direction and ranging"(无线电测向与测距)的缩写。

简而言之,物联网创新使得日常物品联网成为可能。从住宅、办公楼到生产车间和城市,各行各业似乎都在利用物联网技术挖掘和分析数据,以满足不同需求。

那么,物联网传感器能带来哪些优势呢?让我们来一探究竟:

  • 首先,它们被用于多个行业领域的数据收集,如护理行业、物流与供应链管理、旅游业以及防灾领域。

  • 物联网传感器能持续收集海量数据集(每个系统通常可达数百GB),且无需人工操作。

  • 它们会分析并验证传输到系统的数据的准确性。例如,若飞机的喷气式发动机出现故障停止运转,物联网传感器会立即向主机发送信号,以便采取必要措施。

  • 最后,即使在数据访问延迟极低的情况下,物联网传感器仍能正常工作。你是否对它们更感兴趣了呢?接下来的内容你一定会喜欢。

22种主流物联网传感器类型

毫无疑问,"数据是新的石油",而物联网传感器为我们提供了完美的数据挖掘和利用方式。接下来的问题是,目前市场上正在使用的传感器有多少种?它们有哪些著名的应用案例?让我们一起来了解:

1. 温度传感器

一提到温度传感器,人们很容易想到冰箱、空调等类似设备。随着物联网的发展,这类传感器已在不同行业中得到应用。事实上,它们被视为物联网生态系统中最基础的传感器。

特性
  • 温度传感器可测量热源中的热能,并检测温度变化,将其转换为可理解的数据。

  • 例如,制造业中的机械设备需要保持特定温度;在农业领域,适宜的温度对作物生长也至关重要。

温度传感器主要有以下五个子类:

  • 热电偶:通过监测电压变化来测量温度的设备。设备温度升高时,热电偶的输出电压也会随之上升。

  • 电阻温度检测器(RTD):基于电阻变化来测量设备温度的仪器。例如,若金属设备的电阻呈正向变化,则表明温度在升高。最常见的RTD类型包括线绕式、薄膜式和线圈式。

  • 热敏电阻:由"THERM-ally sensitive res-ISTOR"(热敏电阻)两个词组合而成,暴露在温度变化环境中时,其物理电阻会发生改变。通常由陶瓷材料(钴、镍和锰的氧化物)制成,对温度变化响应迅速,且具有良好的重复性和准确性。

  • 集成电路(半导体):一种微型芯片,可充当振荡器、微处理器、放大器,甚至用于存储计算机内存。这类设备的工作原理较为简单,半导体的导电性呈线性增长。在低温环境下,集成电路能以数字形式直接提供温度读数。

  • 红外传感器:通过感知周围环境的特定特征来检测温度,可发射或检测红外辐射。此外,它还能测量物体散发的热量并检测运动。

应用场景

温度传感器的应用场景十分广泛,涵盖发电、熔炉监控与控制、飞机发动机以及食品饮料加工等领域。在电子体温计中,也广泛使用了这类传感器。其中,红外传感器在测量固体和液体温度时效果最佳,由于气体具有透明特性,一般不用于测量气体温度。

2. 接近传感器

接近传感器广泛应用于众多物联网应用中,无需与物体进行物理接触,就能检测附近物体的存在。它通过发射电磁场辐射,监测周围环境的变化来实现这一功能。

尽管接近传感器常与运动传感器混淆,但二者并非同一事物。接近传感器仅用于测量与物体之间的距离,热释电红外(PIR)传感器就是一个常见例子。

特性
  • 接近传感器能将近距离物体的图像转换为电子信号,方便终端用户理解。

  • 在车辆倒车时,接近传感器可提醒驾驶员注意附近障碍物;同时,它还能用于检测体育场、商场和机场的停车位使用情况。

接近传感器主要有以下四个子类:

  • 电感式传感器:结构坚固,用于非接触式检测金属物体的存在,借助电磁场实现检测功能。与机械开关相比,其运行速度更快,可靠性更高。

  • 超声波传感器:通过类似声纳或雷达的方式测量目标物体的距离,非常适合在恶劣环境下检测物体。

  • 光电传感器:由光敏部件构成,利用光束检测物体的存在或缺失,适用于远距离检测非金属物体。例如,对射式光电传感器可检测10米以外的物体。

  • 电容式传感器:既能检测金属物体,也能检测非金属物体,通常用于复杂应用场景。简单来说,无论物体材质如何,它都能精准定位。

应用场景

在零售行业,接近传感器大有用武之地,它能检测顾客的运动情况,并分析顾客与潜在感兴趣商品之间的关联。

相比红外传感器,接近传感器的可靠性更高,常用于制造业和避障系统。

苹果iPhone推广的手机多点触控显示屏,就是电容式传感器最常见的应用实例。

3. 声学与噪声传感器

这类传感器可捕捉联网设备范围内的噪声水平,借助集成麦克风分析周围环境的声音,能实时跟踪声音强度,并根据检测结果生成报告。

特性
  • 声学与噪声传感器广泛应用于建筑、农业和制造业等噪声污染较为严重的领域。

  • 可用于监测道路交通情况,分析高速公路上的噪声污染程度。

  • 特定的噪声检测器还能保障家庭中宠物或儿童的安全。

声学与噪声传感器主要有以下两个子类:

  • 水听器:一种水下设备,可全方位识别和记录海洋声音。或许你会感到惊讶,水下世界并非一片寂静。大多数海洋生物通过声音进行交流、捕食和繁殖。水听器的部署深度可超过10971米,能在三周内持续记录深海环境的声音强度。

  • 地震检波器:可将地面运动转换为电压信号,并传输到记录站进行记录。地震学家和地球物理学家利用它测量相对于基准值的电压,该电压被视为地震响应,有助于更好地分析地球结构。

应用场景

声学与噪声传感器在消费电子产品中应用广泛,如音响系统、防盗报警器和手机等。在家庭自动化领域,它也发挥着重要作用,通过检测口哨声或拍手声来控制灯光的开关。

4. 湿度传感器

湿度传感器用于监测空气中的相对湿度,即空气中水蒸气与其他气体的百分比含量。

特性
  • 在高温或腐蚀性环境中,热导式湿度传感器是一种耐用的选择,它测量的是绝对湿度而非相对湿度。

  • 通常情况下,湿度传感器会内置温度传感器,用于监测热源的热能含量。

  • 使用湿度传感器时,了解标准温度和压力下的空气密度至关重要,这样才能确保测量结果的准确性。

湿度传感器主要有电容式和电阻式两种类型:

  • 电容式传感器:包含两个电极层,中间夹着一层能从空气中吸收水分的介电材料。

  • 电阻式传感器:借助吸湿性导电层,通过监测两个电极之间的电阻变化来测量相对湿度。

应用场景

在工厂中,湿度传感器常用于防止地面出现冷凝水。它能实时监测工厂的暖通空调(HVAC)系统,以便对湿度变化做出快速响应。

此外,湿度传感器还能检测空气中的化学变化,从而预防工业场所可能出现的健康风险。在气象站中,它也有助于实现精准的天气预报。

5. 图像传感器

图像传感器也被称为"光学传感器",这类智能联网设备嵌入到系统中后,可捕捉图像并将其转换为数字信号,通过网络进行传输。

特性
  • 图像传感器由称为像素的光电探测器阵列构成。

  • 能对光线做出响应,将光转换为图像,进而将图像处理为电子信号以进行分析。

  • 可让联网的物联网设备"看到"传感器安装环境的情况。

  • 能根据需求进行定制,对图像进行处理,以便人类利用这些数据做出明智决策。

  • 功耗低,但能生成高质量的静态图像或视频。

图像传感器主要有两种类型,二者采用不同技术,但成像质量相近:

  • 电荷耦合器件(CCD)

  • 互补金属氧化物半导体(CMOS)

CCD和CMOS图像传感器均采用金属氧化物半导体技术。

应用场景

图像传感器广泛应用于机器人、无人机、联网照明设备、条形码扫描仪和数码相机系统中。基于这些应用,它还可作为工业监控、安全监控、智能农业和医疗成像等领域的工具。

在智能车辆、夜视设备、军事装备与雷达以及工厂和办公室的生物识别设备中,也能看到图像传感器的身影。索尼Pregius系列图像传感器技术,可满足工业、公用事业和航空领域的使用需求。

6. 压力传感器

压力传感器是一种联网设备,用于测量阻止流体(液体或气体)膨胀所需的力。在工业应用中,它是最受欢迎的物联网传感器之一。

特性
  • 在某些特定应用场景中,如测量储罐液位或动物体重时,称重传感器可作为压力传感器使用。

  • 能检测压力大小,并将其转换为电子信号。可生成在特定压力水平下工作的开关输出,或与压力成比例的模拟输出。

  • 使用便捷,只需将其连接到物联网模块,就能生成数据并显示在计算机屏幕上。

压力传感器主要有两种类型:

  • 气体压力传感器:主要用于石油化工和能源行业,监测气体压力的变化。

  • 气压传感器:用于测量大气压力的变化,是气象站的核心设备之一。

应用场景

在全球各国,燃气和能源基础设施都高度依赖压力传感器来监测系统压力,一旦出现压力波动,就能立即采取应对措施。此外,压力传感器还可用于检测住宅或商业建筑中的漏水情况。

7. 磁性传感器

有趣的是,磁性传感器的工作原理与接近传感器有相似之处。它通过发射电磁辐射来检测物体的存在,能感知磁场的磁通量、强度和方向的变化。

特性
  • 磁性传感器会发射电磁场,并对磁场变化或返回信号做出反应。

  • 可测量机械位移和运动。

  • 适用于非接触式检测磁场。

  • 能控制通过自身的电流,因此当检测到不需要的物体时,可触发相应动作,无论该物体是什么。

  • 可实现线性、角度和旋转 sensing(传感)功能。

磁性传感器主要有三种类型:

  • 隧道磁阻(TMR)传感器

  • 干簧管开关

  • 霍尔效应传感器

此外,根据应用场景的不同,接近传感器可分为超声波传感器、电容式传感器、电感式传感器和光电传感器。

应用场景

磁性传感器广泛应用于零售店、博物馆、停车场、机场、商场、工业场所以及军事防御系统中。在自动驾驶汽车、自动停车系统、安全警报器、防盗系统和位置跟踪系统中,也能看到它的应用。

Crocus公司研发出了高灵敏度、低功耗的磁性传感器。这些传感器具有基于特定应用的设计功能,能承受高温和高频工作环境。

8. 运动传感器

运动传感器可检测特定范围内的物体运动,进而发出警报,提示有物体或人员存在。

特性
  • 运动传感器能检测物理运动,并将其转换为电子信号。

  • 在公共场所,你一定见过运动传感器的应用。它广泛用于自动干手器、自动门、自动马桶冲水装置和自动皂液器等设备中。在商业建筑和酒店中,这些设备能有效节约能源。

运动传感器主要有超声波和红外两种类型:

  • 超声波运动传感器:发射超声波,超声波遇到周围物体后反射回传感器,借此检测物体的存在及其与传感器的距离。

  • 红外运动传感器:检测周围环境中的温度波动,从而判断是否有人、动物或物体存在,因为这些物体都会释放一定量的热能,即红外辐射。自动干手器就是典型的应用实例。

此外,还有一种利用微波脉冲检测物体存在的运动传感器。与前两种类型相比,微波运动传感器的检测范围更大,但也更容易受到电子干扰。

应用场景

在安全领域,运动传感器的应用十分广泛。 homeowners(房主)和商业建筑会将其用于摄像头触发系统和大门监控系统,以检测可能表明有入侵者存在的异常活动。

9. 空气质量传感器

空气质量传感器能检测空气中因化学物质、气体和悬浮颗粒物导致的空气质量变化,可用于检测有毒气体或可燃气体。

特性
  • 传统上,这类传感器采用β射线衰减监测仪(BAM)技术,如今正逐渐被锥形元件振荡微量天平(TOEM)技术取代。TOEM技术具有显著优势,如能实时检测气溶胶颗粒。

  • 可持续监测空气纯度。

  • 气体传感器的空气质量指数(AQI)是衡量空气质量的重要指标,这类传感器有助于维持空气质量标准。

空气质量传感器主要有两种类型:

  • 气体传感器:检测空气中气体成分的变化,如二氧化氮、二氧化硫等气体的泄漏情况。

  • 颗粒物传感器:通过测量空气的不透明度,检测空气中灰尘或其他悬浮颗粒物(PM10和PM2.5)的存在。

应用场景

在工业领域,空气质量传感器可用于监测有毒气体或可燃气体、评估城市空气质量,以及在橡胶、塑料和涂料生产过程中发挥作用。

在煤矿、化学实验室研究、石油天然气以及制药行业中,它能检测有害气体,从而避免事故发生。

Ambient Weather公司推出了一款适用于家庭和办公室的户外颗粒物监测仪,当所在区域污染物浓度上升时,该监测仪会发出警报。

10. 加速度计

加速度计用于捕捉物体的非重力加速度,进而实现对物体倾斜度和振动的测量。它是一种紧凑型设备,可测量与其集成的物体的振动情况。

特性
  • 当物体从静止状态开始运动时,加速度计会对运动产生的振动做出响应。

  • 加速度计包含电容板,部分电容板固定,其余则与弹簧相连。当物体运动时,这些电容板会相对运动,导致电容发生变化,通过检测电容变化就能测量加速度的变化。

  • 通常为低功耗设备,非常适合电池供电的应用场景。

  • 是振动传感器的核心部件,能将加速度数据转换为振动频率,从而检测物体的异常运动。

在物联网领域,常用的加速度计主要有霍尔效应加速度计、电容式加速度计和压电式加速度计三种类型。

应用场景

在工业环境中,加速度计的应用十分频繁。通过监测机械设备的振动情况,可判断设备是否正常运行。

11. 水质传感器

水质传感器有助于维持水的纯度,它通过测量电导率、溶解氧含量、pH值、温度、浊度和盐度等参数来实现这一目的,对环境保护和公众健康维护具有重要意义。

特性
  • 通过测量上述参数,可判断水是否适合个人饮用和工业使用。

  • 能分析水的化学、生物和物理状况,以便采取适当措施保持水的纯度。

  • 可测量锅炉中储存水以及湖泊、河流、池塘等水体的纯度。

  • 分为潜水式和漂浮式两种类型。

根据应用场景的不同,水质传感器主要有以下三种类型:

  • pH传感器:通过计算和比较水的碱度来监测水质。

  • 浊度传感器:通过计算悬浮固体对光的散射量,估算水中悬浮固体的含量。水越清澈,透过的光越多;水越浑浊,透过的光越少。

  • 氧化还原电位(ORP)传感器:用于离子监测,可测量水作为氧化剂或还原剂的能力。

应用场景

水质传感器可用于游泳池和高架水箱(氯残留传感器)。

同时,它还能用于大规模监测河流、溪流、废水的水质,以及测量水中的污水排放量(浊度传感器)。Vernier公司提供的ORP传感器,可用于控制游泳池的水质。

12. 陀螺仪

陀螺仪传感器用于捕捉物体在三维空间中的方位信息,也被称为角速度传感器或角速率传感器。其工作原理是利用地球引力来跟踪物体的角运动。

因此,制造陀螺仪时,会将一个可自由旋转的圆盘(称为转子)安装在一个更稳定的轮子中心的旋转轴上。当轴旋转时,转子保持静止,从而指示出下方的方向。

特性
  • 陀螺仪能实时计算物体的速度或角速度,因此是大多数智能导航系统的关键组成部分。

  • 通常与加速度计芯片集成在一起,形成一个紧凑型封装,从而提高电子设备运动 sensing(传感)的准确性。

  • 可捕捉三种类型的角速率测量数据:偏航(从上方观察物体时的水平旋转)、横滚(从正面观察物体时的水平旋转)和俯仰(从正面观察物体时的垂直旋转)。

陀螺仪主要有旋转式陀螺仪、振动结构陀螺仪、光学陀螺仪和微机电系统(MEMS)陀螺仪四种类型。

应用场景

陀螺仪传感器在现代汽车系统中不可或缺。它不仅能优化汽车导航功能,还能检测车辆打滑情况,并通过自动制动做出响应。

在手机游戏设计领域,陀螺仪也应用广泛。它能让手机检测游戏当前处于竖屏还是横屏模式,进而确定最佳游戏玩法。

13. 液位传感器

这类设备用于测量开放式或封闭式系统中液体或其他物质的液位,帮助企业监控、测量并维持存储或运输系统中物质的液位。

特性
  • 可测量物质的液位高度。

  • 能防止因液体溢出引发的运输事故。

  • 显然,这类传感器也有助于监控液体库存。

  • 液位传感器可分为接触式和非接触式两类。

    • 接触式传感器需与被测物质直接接触。

    • 非接触式传感器则通过声音或微波测量物质液位。

  • 根据用途不同,液位传感器可分为以下两种类型:

    • 点位液位传感器:用于指示存储容器内特定位置是否存在液体。

    • 连续液位传感器:用于精确测量存储容器内液体的实际液位。

以下是各行业常用的液位传感器类型:

  • 浮球开关

  • 电容式传感器

  • 光学传感器

  • 导电式传感器

  • 音叉式传感器

  • 超声波设备

  • 雷达传感器

应用场景

液位传感器主要用于大型车辆的燃油计量、海平面监测(计算潮汐高度并发布海啸预警)。此外,在水库、医疗设备、液压油箱、饮料生产及制药加工等领域也有应用。

西拉仪器公司(Sierra Instruments)生产工业级液位传感器,帮助企业维持液体和气体的最佳储量。

14. 流量与气体传感器

气体传感器广泛应用于制造业、医疗行业及石油天然气行业,用于检测空气中不同气体(包括温室气体和有毒气体)的浓度。它与流量传感器功能相似,后者主要检测流动流体(液体或气体)的流速。

特性
  • 传统气体传感器体积庞大,而近年来的技术进步催生了低功耗版本,可用于呼气酒精测试仪、一氧化碳检测器等本地场景。

  • 当气体传感器与智能仪表连接时,可实现气体浓度的远程测量。若检测到气体泄漏,传感器会立即向远程控制系统发送警报,启动关闭程序。

  • 流量传感器则需预先录入气体密度信息,通过测量气体流经加热金属丝时产生的冷却效应来实现检测。

  • 流量传感器有助于控制液体流速和分配量,在这些应用场景中,即使微小的变化也会产生显著影响。

应用场景

制造企业安装气体传感器,用于监测室内空气质量并检测有毒或易燃物质,以提升工作场所安全性。

这类传感器还可集成到建筑的暖通空调(HVAC)系统中,改善空气质量,为建筑使用者提供更舒适的环境。流量传感器在医疗领域应用频繁,如氧气分配器。

15. 化学传感器

化学传感器用于检测液体和气体的化学成分变化,广泛应用于控制物质污染、避免事故发生。

特性
  • 顾名思义,这类设备可检测化学污染情况。

  • 有助于跟踪物质化学成分的变化。

  • 能将物质的物理特性转换为可测量的数字信号。

常用的化学传感器包括:化学场效应晶体管、化学电阻器、电化学气体传感器、荧光氯传感器、硫化氢传感器、非分散红外传感器、pH玻璃电极、电位传感器及氧化锌纳米棒传感器。

应用场景

化学传感器用于制药、汽车、家庭及办公室警报系统等多个行业的过程控制。它能监控制造车间、实验室及工厂中有害化学物质的意外泄漏情况。

此外,化学传感器还可检测爆炸性物质和放射性物质,适用于空间站回收过程、制药行业及实验室等场景。Atonarp公司是化学物联网传感器领域的领先制造商,其产品可用于维持物质纯度。

16. 红外传感器

红外传感器是运动传感器的高性价比替代方案。所有物体都会释放一定量的热辐射,红外传感器可检测这种辐射并做出响应。

特性
  • 红外传感器能检测机器、附近人员等物体释放的能量,随后向电子电路发送信号以测量温度。

  • 红外传感器的输出会根据接收到的能量信号强度而变化。

  • 红外传感器分为主动式和被动式两类:

    • 主动式红外传感器:使用光电二极管等红外检测器检测物体。

    • 被动式红外传感器:分为热型和量子型两个子类,其中量子型传感器响应速度更快。

应用场景

红外传感器在安全领域有多种应用,例如:向警方通报可疑活动、当有人进入灯光特定范围时自动开灯、检测工业厂房的化学泄漏等。

在医疗领域,红外传感器也有应用,如跟踪患者的血压和血流情况,或集成到智能手表中监测健康数据。

17. 雨水传感器

雨水传感器用于检测降雨,通过红外(IR)发射单元接收并反射不同强度的光线实现功能。这类传感器可单独使用,也可联网部署。

特性
  • 雨水传感器能显示降雨量,进而触发应急或修正措施。

  • 其工作原理类似开关,接触雨水后会自动启动。

  • 雨水传感器为电阻偶极子结构:天气干燥时电阻值高,潮湿时电阻值低。

  • 安装简便且成本效益高。

  • 有助于节约用水,避免灌溉系统无效运行。

常见的雨水传感器类型包括:

  • 集水盆式传感器

  • 导电式传感器

  • 吸湿性圆盘传感器

  • 防冻传感器

应用场景

在农业领域,雨水传感器用于灌溉系统和洒水系统,通过测量降雨量,借助自动化系统调节水流,维持作物健康生长,同时避免过度灌溉,降低运营成本。

汽车中也安装了雨水传感器,可自动启动雨刷,减少事故风险。德和机电公司(D+H Mechatronic)生产紧凑型雨水监测系统,该系统搭载雨水传感器,可自动强化雨刷功能。

此外,雨水传感器还用于专用卫星通信天线:当检测到雨水时,会启动天线馈源开口处的防雨吹风机,保持聚酯薄膜罩干燥。

18. 光学传感器

光学传感器包括电光传感器和光传感器,属于环境传感器,可捕捉一定量的光线并将其转换为数字信号。

特性
  • 主要用于测量电磁能量,覆盖范围从红外到紫外波段。

  • 能检测光线的多种特性,包括频率、波长、强度和偏振态。

  • 光电二极管是光传感器的常用组件,可将光线转换为电流,从而精确检测光强。

  • 可通过跟踪光线经水面反射后在棱镜中的折射情况,实现水位检测。

光学传感器的类型包括:光纤传感器、高温计、光电探测器及接近传感器。

应用场景

在汽车行业,光学传感器用于光线检测、物体识别和智能停车等功能。在智慧城市的城市基础设施中,它还用于人脸识别、交通监控和自适应路灯控制。

19. 烟雾传感器

烟雾传感器是电子消防设备,用于检测空气中的烟雾或悬浮颗粒。

特性
  • 光学烟雾传感器可检测腔体内的烟雾,并触发警报等输出动作。

  • 离子式烟雾报警器利用放射性物质工作:将少量放射性物质置于两个带电极板之间,可检测微小烟雾颗粒。

  • 烟雾传感器主要分为两类:

    • 光学传感器(又称光电式烟雾探测器):通过检测烟雾导致的光线散射来判断烟雾存在。

    • 离子式传感器:对较大火焰更敏感,而光电式传感器可检测阴燃火灾。

  • 吸气式烟雾探测器(ASD)是目前市场上最先进、灵敏度最高的烟雾传感器之一。

应用场景

几乎所有工厂、办公室和多层住宅楼都安装了光学烟雾传感器。它通过早期精确检测烟雾,保护这些场所免受意外火灾威胁。

Credencys公司生产智能物联网烟雾传感器,可通过移动设备访问,火灾发生时还会向连接设备发送推送通知,提醒用户。

20. 光传感器

光传感器属于光电传感器,能将光能(光子)转换为电能,在安全防护和亮度控制领域有多种应用,如手机和笔记本电脑的环境光调节功能。

特性
  • 工作原理是先测量光量,再将其转换为电能,供物联网设备读取。

  • 在许多场景中,光传感器是运动传感器的经济型替代方案,例如:检测电梯或走廊内是否有人,进而自动开灯。

  • 常见的光传感器有两种类型:

    • 光敏电阻:由硫化镉半导体材料制成,通过辐射改变电阻值,可作为模拟光传感器高效稳定地工作。

    • 光电二极管:基于内光电效应工作,光子被吸收后,电子会跃迁到导带,形成电子-空穴对。若为光电二极管添加放大器,则构成光电晶体管,可提升光灵敏度。

应用场景

在农业领域,光传感器不可或缺,用于测量土壤吸收的光量,进而判断作物在该土壤中的生长速度。

在商业场景中,光传感器可根据室外自然光强度,确定室内照明所需的亮度。

21. 光敏电阻传感器(LDR)

光敏电阻传感器又称光导管,通过检测光强实现功能,其工作原理基于光电导效应------材料吸收光线后,电导率会随之提高。因此,光敏电阻在低光环境下电阻值高,在高光环境下电阻值低。

特性
  • 光敏电阻传感器受光照后会产生输出,如触发警报或执行特定动作。

  • 由半导体光敏材料制成。

  • 当周围光强超过阈值时,传感器会被触发。

  • 这类光敏电阻由硫化镉(CdS)单元构成。

  • 光敏电阻传感器主要分为两类:

    • 本征光敏电阻

    • 非本征光敏电阻

应用场景

光敏电阻传感器常用于街道照明自动化(检测白天或黑夜)、环境光监测、汽车自动前灯调暗器、位置传感器及自动后视镜。

与高速公路泛光灯的手动控制相比,安装这类传感器有助于节约能源和成本。在智慧城市理念中,光敏电阻传感器也被广泛应用,无需人工控制路灯。

Potential Labs公司提供基于物联网的光敏电阻传感器,可连接到计算机系统,实现更便捷的控制。

22. 酒精传感器

顾名思义,酒精传感器用于检测空气中的酒精或乙醇含量,常见于呼气酒精测试仪,用于估算人体呼气中的酒精分子含量。

特性
  • 酒精传感器可检测酒精含量,并将其转换为物质(如血液)中的酒精浓度估算值。

  • 主要用于估算血液酒精浓度(BAC),有助于减少酒后驾驶引发的道路事故。

  • 酒精传感器主要分为三类:

    • 传统呼气酒精测试仪:包含重铬酸钾、硫酸和硝酸银,在乙醇存在的情况下,这些化合物会发生氧化还原反应,传感器通过该反应判断是否存在酒精。

    • 酒精浓度测试仪:精度高于传统呼气酒精测试仪,利用红外辐射(IR)测量酒精分子反应后的波长偏移。

    • 酒精传感器:最先进的酒精传感器类型,又称燃料电池酒精传感器。

应用场景

酒精传感器可用于检测工厂、矿山及其他高危作业场所员工的酒精摄入情况。

森尔空气公司(Senseair)利用酒精传感器开发了"自动发动机锁定系统"。该系统无需接触,驾驶员在舒适坐姿下正常呼吸时,即可测量其血液酒精含量。

物联网传感器的未来前景广阔

可以确定的是,传感器已深度融入我们的日常生活和商业活动------即使是倒车这样的基础操作,也需要某种传感器的支持。如前所述,物联网传感器已在多个领域广泛应用,以满足社会需求。

这种无需人工干预的技术,无疑将成为未来工作方式变革的重要组成部分。

随着物联网在我们生活的方方面面不断普及,未来多年内,传感器在产量和可用性方面的重要性将持续提升。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/fy2aRXrN0VklR_A6m66tRw

相关推荐
BY组态4 小时前
【技术分析】Ricon组态系统的模块化架构设计
物联网·iot·web组态·组态
BY组态6 小时前
【教程】如何使用Ricon组态系统快速构建监控画面
物联网·iot·web组态·组态
BY组态8 小时前
【对比分析】Ricon组态系统 vs 传统组态软件
运维·物联网·web组态·组态
zhaoshuzhaoshu1 天前
BLE(蓝牙低功耗)连接过程详解
物联网·蓝牙·无线
搜佛说1 天前
下一代跨语言原生操作系统商业计划书
物联网·软件工程
BY组态1 天前
Ricon组态系统在实际项目中的应用案例分享
物联网·web组态·组态
Zevalin爱灰灰1 天前
零基础入门学用物联网(ESP8266) 第一部分 基础知识篇(五)
单片机·物联网·嵌入式·esp8266
Web3_Daisy1 天前
Token 分红机制详解:实现逻辑、激励结构与风险分析
大数据·人工智能·物联网·web3·区块链
BY组态1 天前
从零开始:Ricon组态系统快速入门指南
运维·物联网·web组态·组态
次旅行的库1 天前
MQTT学习笔记
数据库·笔记·物联网·学习