什么是傳感器?

　　傳感器其實(shí)就是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。傳感器門類繁多，從原理上可以分為物理量、化學(xué)量、生物量三大門類，每一個(gè)門類中又有著很多小類。而目前工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等眾多領(lǐng)域都需要用到傳感器，可以說，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目中，都缺少不了傳感器。

　　MEMS傳感器

　　傳感器發(fā)展到現(xiàn)在，小型化、智能化、集成化已經(jīng)成為了一種趨勢(shì)。MEMS全稱是微型電子機(jī)械系統(tǒng)，微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，將微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統(tǒng)。

　　MEMS傳感器是采用微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。用MEMS工藝制造傳感器、執(zhí)行器或者微結(jié)構(gòu)，具有微型化、集成化、智能化、成本低、效能高、可大批量生產(chǎn)、產(chǎn)能高、良品率高等特點(diǎn)。MEMS傳感器作為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的重要標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)，以其技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景廣闊等特點(diǎn)在世界各國(guó)廣泛應(yīng)用。近十年來，中國(guó)MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也正逐步完善，從研發(fā)、設(shè)計(jì)、代工、封測(cè)到應(yīng)用，完整產(chǎn)業(yè)鏈已基本形成。

        傳感器分類

　　傳感器通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。而與人類感覺器官相似，傳感器也可以分為：

　　·觸覺——壓敏、溫敏、流體傳感器

　　·嗅覺——氣敏傳感器

　　·視覺——光敏傳感器

　　·聽覺——聲敏傳感器

　　·味覺——化學(xué)傳感器

　　按被測(cè)物理量分為：力、壓力、位移、溫度、角度傳感器等。

　　按照傳感器的工作原理分為：應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等。

　　按照傳感器轉(zhuǎn)換能量的方式分為：

　　·能量轉(zhuǎn)換型：壓電式、熱電偶、光電式傳感器等;

　　·能量控制型：電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等。

　　·按照傳感器工作機(jī)理分為：

　　·結(jié)構(gòu)型：電感式、電容式傳感器等;

　　·物性型：壓電式、光電式、各種半導(dǎo)體式傳感器等。

　　·按照傳感器輸出信號(hào)的形式分為：

　　·模擬式：傳感器輸出為模擬電壓量;

　　·數(shù)字式：傳感器輸出為數(shù)字量，如編碼器式傳感器。

　　根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理可分為：

　　·有源傳感器：有源傳感器將非電量轉(zhuǎn)換為電能量，如電動(dòng)勢(shì)、電荷式傳感器等;

　　·無源傳感器：無源程序傳感器不起能量轉(zhuǎn)換作用，只是將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為電參數(shù)的量，如電阻式、電感式及電容光煥發(fā)式傳感器等。

　　智能家居主流傳感器應(yīng)用分類

　　在智能家居應(yīng)用中，傳統(tǒng)的與總線相連的傳感器價(jià)格昂貴，傳感器組網(wǎng)的開銷成本巨大，在一些區(qū)域布線困難，且不同類型的傳感器和控制系統(tǒng)的軟硬件之間協(xié)議不兼容。因此，隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與成熟，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品開始憑借自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，開始逐步替代傳統(tǒng)有線傳感器產(chǎn)品，并滲入到智能家居領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)。

　　溫濕度傳感器

　　溫度傳感器主要用于探測(cè)室內(nèi)、室外環(huán)境溫度。家庭環(huán)境中應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。

　　濕度傳感器主要用于探測(cè)室內(nèi)、室外環(huán)境濕度。濕敏元件是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí)，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測(cè)量濕度。濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí)，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對(duì)濕度成正比。

　　紅外傳感器

　　存在于自然界的物體，如人體、火焰、冰塊等物都會(huì)發(fā)射紅外線，但波長(zhǎng)各不相同。人體溫度為36～37攝氏度，所發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)為9～10微米，屬遠(yuǎn)紅外區(qū);400～700攝氏度的發(fā)熱體，所放射出的紅外線波長(zhǎng)為3～5微米，屬中紅外區(qū)。熱釋電紅外傳感器不受白天黑夜的影響，可晝夜不停地用于監(jiān)測(cè)，廣泛地用于防盜報(bào)警。

　　紅外傳感器

　　高熱電系數(shù)的材料，常見的有鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等。熱釋電人體紅外傳感器一般都采用差動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)，由敏感元件、場(chǎng)效應(yīng)管、高值電阻等組成。

　　煙霧傳感器

　　煙霧探測(cè)器是主要響應(yīng)燃燒或熱解產(chǎn)生的固體、液體、微粒、即煙霧粒子的探測(cè)器，主要用來探測(cè)可見或不可見的燃燒產(chǎn)物及起火速度緩慢的初期火災(zāi)?？煞譃殡x子型、光電型、激光型和紅外線束型四種。

　　PM2.5粉塵傳感器

　　粉塵傳感器一般采用光學(xué)方式進(jìn)行測(cè)量，其工作原理是光照射粒子時(shí)，不同尺寸和濃度的粒子會(huì)有不同的散射圖像，通過散射光分布的檢測(cè)就能測(cè)量粉塵濃度的具體情況。

　　可見光傳感器

　　可見光傳感器主要用于測(cè)量室內(nèi)可見光的亮度，用于調(diào)整室內(nèi)亮度。傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。通過傳感器的檢測(cè)和驅(qū)動(dòng)控制可實(shí)現(xiàn)：室內(nèi)光亮充裕時(shí)，預(yù)設(shè)燈具開關(guān)主動(dòng)閉合;而室內(nèi)光度不足時(shí)，預(yù)設(shè)燈具開關(guān)可主動(dòng)開啟。

　　熱釋電紅外傳感器

　　它可把波長(zhǎng)10微米左右的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，當(dāng)沒有人體移動(dòng)時(shí)，感應(yīng)器檢測(cè)到的只是場(chǎng)所的背景溫度，如果有人體進(jìn)入探測(cè)區(qū)，通過菲涅爾透鏡，感應(yīng)器探測(cè)到的是人體溫度和背景溫度的差異值。熱釋電紅外傳感器可廣泛用于自動(dòng)報(bào)警裝置、感應(yīng)水龍頭、自動(dòng)沖水馬桶、自動(dòng)照明和自動(dòng)窗簾等。

　　氣敏傳感器

　　現(xiàn)如今，空氣質(zhì)量越來越成為人們關(guān)心的問題，因此無線氣體傳感器吸引了越來越多廠商的興趣。氣敏傳感器可以檢測(cè)空氣中特殊氣體的成分含量，傳感器利用聲表面波速和頻率與外界環(huán)境變化有正相關(guān)特性原理制作，即當(dāng)氣敏膜與待測(cè)氣體相互作用，使氣敏膜膜層質(zhì)量與導(dǎo)電率發(fā)生變動(dòng)，引發(fā)壓電晶體聲表面的波頻率產(chǎn)生漂移;氣體濃度變化，膜層質(zhì)量和導(dǎo)電率變化大小也發(fā)生變化。通過探測(cè)聲表面波頻率改變就可以準(zhǔn)確的反應(yīng)氣體濃度的變化。

　　聲音傳感器

　　聲音傳感器，主要用于測(cè)試室內(nèi)聲音，達(dá)到聲控的效果。具體的說就是用一個(gè)小彈片來感應(yīng)聲音并通過一個(gè)繼電器把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在聲音足夠大的時(shí)候電信號(hào)也足夠大，這時(shí)候的電信號(hào)就傳到開關(guān)的觸頭上，來使電路接通或者斷開。