Ⅰ 急求！簡述題：在數據採集系統中，感測器的作用是什麼
把各種非電信號轉換成電信號，如溫度，濕度，壓力，風速，轉速等等的轉成電壓或者源擾搭電流信號。雹拿感測器一般都布置在現場，所以輸出的電信號帶有很多的雜信號，而且輸李並出的電壓電流也非常小，所以再通過信號的放大整形電路處理該信號，再通過AD模數轉換送到MCU中處理即可。
Ⅱ 手機感測器是什麼作用
手機感測器是什麼作用
手機感測器是什麼作用，手機是現如今我們生活中不可缺少的電器之一，現在大部分的人生活都是十分依賴手機的，而手機帶給我們的好處也是多方面的，以下手機感測器是什麼作用。
搖動手機就可以控制賽車方向；拿著手機在操場散步，就物畝能記錄你走了幾公里？這些你越來越熟悉的場景，都少不了天天伴你身旁的智能手機。而手機能完成以上任務，主要都是靠內部安裝的感測器。
1、光線感測器
光線感測器類似於手機的眼睛。人類的眼睛能在不同光線的環境下，調整進入眼睛的光線，例如進入電影院，瞳孔會放大來讓更多光線進入眼睛。而光線感測器則可以讓手機感測環境光線的強度，用來調節手機屏幕的亮度。
而因為屏幕通常是手機最耗電的部分，因此運用光線感測器來協助調整屏幕亮度，能進一步達到延長電池壽命的作用。光線感測器也可搭配其他感測器一同來檢測手機是否被放置在口袋中，以防止誤觸。
2、距離感測器
通過紅外線LED燈發射紅外線，被物體反射後由紅外線探測器接受，藉此判斷接收到紅外線的強度來判斷距離，有效距離大約在10米左右。它可感知手機是否被貼在耳朵上講電話，若是則會關閉屏幕來省電；距離感測器也可以運用在部分手機支持的手套模式中，用來解鎖或鎖定手機。
3、重力感測器
通過壓電效應來實現。重力感測器內部有一塊重物與壓電片整合在一起，通過正交兩個方向產生的電壓大小，來計算出水平的方向。運用在手機中時，可用來切換橫屏與直屏方向，運用在賽車游戲中時，則可通過水平方向的感應，將數據運用在游戲里，來轉動行車方向。
4、加速度感測器
作用原理與重力感測器相同，但通過三個維度來確定加速度方向，功耗小但精度低。運用在手機中可用來計步、判斷手機朝向的方向。
5、磁(場)感測器
測量電阻變化來確定磁場強度，使用時需要搖晃手機才能准確判斷，大多運用在指南針、地圖導航當中。
6、陀螺儀
陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸動作的角速度，是補充MEMS加速度計(加速度感測器)功能的理想技術。
事實上，如果結合加速度計和陀螺儀這兩種感測器，系統設計人員可以跟蹤並捕捉3D空間的完整動作，為終端用戶提供更真實的用戶體驗、精確的導航系統及其他功能。手機中的「搖一搖」功能(例如搖動手機就能抽簽…)、體感技術，還有VR視角的調整與檢測，都是運用到陀螺儀的作用。
地球上方特定軌道上運行著24顆GPS衛星，它們會不停的向全世界各地廣播自己的位置座標與時間戳(timestamp，指格林威治時間1970年01月01日00時00分00秒到現在為止的總秒數)，手機中的GPS模組通過衛星的瞬間位置來起算，以衛星發射座標的時間戳與接收時的時間差來計算出手機與衛星之間的距離。可運用在定位、測速、測量距離與導航等用途。
8、指紋感測器
目前主流的技術是電容式指紋感測器，然而超聲波指紋感測器也有逐漸流行起來趨勢。電容式指紋感測器作用時，手指是電容的一極、另一極則是硅晶元陣列虧腔，通過人體帶有的微電場與電容感測器之間產生的微電流，指紋的波峰波谷與感測器之間的距離形成電容高低差，來描繪出指紋的圖形。
而超聲波指紋感測器原理也類似，但不會受到汗水、油污的干擾，識別速度也更為快速。運用在手機中可用來解鎖、加密、支付等等。
9、霍爾感測器
作用原理是霍爾磁電效應，當電流通過一個位於磁場中的導體時，磁場會對導體中的電子產生一個垂直於電子運動方向上的的作用力，從而在導體的兩端產生電勢差。主要運用在翻蓋解鎖、合蓋鎖定屏幕等功能當中，蘋果的Smart cover還有多個品牌的官方手機配件，都運用罩空森了這項技術。
10、氣壓感測器
將薄膜與變組器或電容連接在一起，當氣壓產生變化時，會導致電阻或電容數值發生變化，藉此量測氣壓的數據。GPS也可用來量測海拔高度但會有10米左右的誤差，若是搭載氣壓感測器，則可以將誤差校正到1米左右；也可用來輔助GPS定位，來確認所在樓層位置等資訊。蘋果的iPhone 6/6s系列都搭載了氣壓感測器。
11、心率感測器
通過高亮度的LED燈照射手指，因心臟將血液壓送到毛細血管時，亮度(紅光的深度)會呈現周期性的變化。再通過攝像機捕捉這一些規律性的變化，並將數據傳送到手機中進行計算，進而判斷心臟的收縮頻率，得出每分鍾的心跳數。
12、血氧感測器
血液當中血紅蛋白與氧合血紅蛋白對於紅光的吸收比率不同，用紅外光與紅光LED同時照射手指，並測量反射光的吸收光譜，藉此量測血含氧量。可用於運動或健康領域的應用。
13、紫外線感測器
某些半導體、金屬或金屬化合物的光電發射效應，在紫外線照射下會釋放出大量電子，通過檢測這種放電效應可計算出紫外線強度。主要用途也在運動與健康領域。
整體而言，前7種感測器大多是目前智能手機的標准配備，指紋感測器也有越來越普及的趨勢。較後方的感測器，則多常見在智能手環以及較頂級、高級的手機中。通過這些感測器的作用，能讓手機擁有高過你我想像的功能，就彷彿讓手機越來越有「智能」了，你說是嗎？
什麼是手機感測器?
簡單來說，感測器Sensor就是手機里那些可以被測量並且能按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。一般這類感測器都是由敏感元件以及轉換元件組成。本文我們不說復雜原理，深入淺出地介紹一下感測器的應用場景。
手機感測器都能做什麼?
光線感測器
光線感測器能根據手機當時所在的環境來調節屏幕亮度，有的還可以自由控制按鍵呼吸燈的明暗狀態。比如在特別明亮的戶外，屏幕會自動調到最亮的狀態，而當在黑暗環境里，屏幕亮度也會相應降低。
距離感測器
距離感測器一般是配合著光線感測器來使用。當你把手機放在聽筒位置時，距離感測器會測算手機到你耳朵的距離。這個不同的測量值會觸發相應的功能，比如熄滅屏幕或是自動鎖屏等，同樣也可以配合各種保護套來使用。
重力感測器
如今手機屏幕越來越大，曾經被認為沒什麼必要的橫屏功能早已普及。平時在觀看照片、視頻的時候，我們一般都會把手機橫過來操作。在一些游戲中也可以通過重力感測器來實現更豐富的交互控制，比如平衡球、賽車游戲等。
加速度感測器
加速度感測器的概念和重力感測器略微有些重疊，但事實上卻又不一樣。加速度感測器是多個維度測算的，主要測算一些瞬時加速或減速的動作。比如測量手機的運動速度，在游戲里能通過加速度感測器觸發特殊指令。日常應用中的一些甩動切歌、翻轉靜音等也都用到了這枚感測器。
指紋感測器
從2013年開始，指紋感測器開始在智能手機中爆發式增長。它可以自動採集用戶指紋，以此實現保護隱私的目的。不過現在具有指紋感測器的手機並不僅僅是解鎖設備，而是和移動支付相互結合，包括Apple Pay、Sumsang Pay在內都是以指紋感測器為前提來交互。
陀螺儀感測器
還記得當時iPhone 4剛推出時的殺手級應用么?沒錯它就是陀螺儀。平時手機里標配的都是三軸陀螺儀，可追蹤6個方向的位移變化。日常我們玩的一些射擊或賽車游戲都需要用到這種陀螺儀，很多應用也藉助陀螺儀感測器來工作，例如3D拍照、全景導航等。
磁場感測器
磁場感測器是利用磁阻來測量平面磁場，從而檢測出磁場強度以及方向位置。一般用在常見的指南針或是地圖導航中，幫助手機用戶實現准確定位。如果你部分東南西北，用地圖中的電子羅盤可以輕松實現定位。
GPS位置感測器
GPS模塊主要作用是通過天線來接收到衛星的坐標信息幫用戶定位。隨著4G網路普及，GPS被應用在更多場景，比如與智能硬體配合實現遠程定位監控，或是設備丟失後定位查找。這里需要分清一個概念，手機一般標配的是A-GPS，所謂A-GPS是在接收導航衛星信號的基礎上通過移動網路更快速的定位，比普通的GPS更先進一些。
氣壓感測器
氣壓感測器之前一直被用在軍工手機當中，分為變容式氣壓感測器以及變阻式氣壓感測器。氣壓變化會導致電阻或電容測算數值發生改變。一般GPS能計算出你的位置，但對於一些高度上的變化是需要氣壓感測器來測算。安裝了這種感測器的手機能測算你一天上了多少個樓層，或是用於室內定位等，而內部的氣壓感測器主要是測試設備封閉程度。
溫度感測器
今年MWC上一款支持熱成像測試的三防手機讓人記憶深刻，它用到的就是溫度感測器。溫度感測器是用來檢測手機本身溫度變化的，可以看出手機的發熱程度。擴展功能方面，溫度感測器也能檢測外界空氣中的溫度變化，甚至是用戶當前的體溫。
霍爾感測器
和磁場感測器類似，霍爾感測器可以將變化的磁場轉化為輸出電壓，從而在導體兩端產生電勢差。有些手機會隨機標配一些保護套，當合上保護套時手機會自動鎖屏，打開保護套之後設備又會自動解鎖。
紫外線感測器
紫外線感測器利用了光電發射效應來測算，通過攝像頭拍戶外光源從而換算成放電效應測出紫外線強度。現在應用這種感測器的手機並不多見，而且測算的`穩定性也有待進一步觀察。
心率感測器
心率感測器在穿戴設別中比較常見，但在手機上的應用一般是設置在手機背部的位置，通過高亮度的LED光源照射手指的方式轉換為對應數據來測算心率，測試的時候需要手指保持平穩，否則測試出的結果會有較大偏差。
血氧感測器
和心率感測器一樣，血液中的血紅蛋白和氧合血紅蛋白對紅外光和紅光的吸收比例不同，用這種紅外光與紅光的兩個LED燈光同時照射手指的話，也可以測量出反射光的吸收光譜，從而測量血氧含量。
手機距離感測器是什麼它有什麼用
iphone4使用的距離感應器
大家在日常使用手機的時候，是否發現當你在接電話的時候，當你的臉靠近屏幕時，屏幕會自動關閉，而當你的臉遠離手機的時候，屏幕又會自動點亮。其實要實現這個功能，就需要用到一個感測器，它就是距離感應器。
距離感應器又叫位移感測器，距離感應器一般都在手機聽筒的兩側或者是在手機聽筒凹槽中，這樣便於它的工作。距離感測器按照測量原理的不同，分為激光距離感測器和超聲波距離感測器。
超聲波感測器的工作原理
超聲波感測器的工作原理跟聲納系統是一樣的，內部有一個超聲波感測器，既是超聲波發射器又是超聲波接收器。該感測器先發出一個超聲波脈沖，在空氣中向著被探測的物體傳播，經過被測物體表面的反射之後，回波再被該感測器接收到。當接收到回波信號後，感測器內的處理器將根據時差和聲速來計算被探測物體的距離。
結果將被轉換為0-5V的信號，然後被數據採集器轉化為合適的距離數據傳送給計算機。
激光感測器的工作原理
激光感測器工作時，先由激光二極體對准目標發射激光脈沖。經目標反射後激光向各方向散射。部分散射光返回到感測器接收器，被光學系統接收後成像到雪崩光電二極體上。雪崩光電二極體是一種內部具有放大功能的光學感測器，因此它能檢測極其微弱的光信號。
記錄並處理從光脈沖發出到返回被接收所經歷的時間，即可測定目標距離。傳輸時間激光感測器必須極其精確地測定傳輸時間，因為光速太快。
手機使用的距離感測器一般都是由兩個元器件組成，兩者一點角度擺放，其中一個元器件通過發射特別短的光脈沖，當物體靠的足夠近時，受測物體就會把紅外線反射到接受或檢測紅外線的那個元件上。於是就可以通過測量此光脈沖從發射到被物體反射回來的時間，通過測時間間隔來計算與物體之間的距離。
距離感測器的作用
距離感測器的作用的除了一開始提到的打電話的時候，自動打開與關閉屏幕的功能，它還可以防止一些誤操作（其實這個也帶有防誤按的作用）。因為現在的智能手機基本都採用的是觸摸屏，所以很容易誤操作。
例如在miui中，大家可以開啟防誤按的功能，這時當手機用戶接聽電話或者裝進口袋時，感測器可以判斷出手機貼近了人的臉部或者衣服而關閉屏幕的觸控功能，這樣就可以防止誤操作。
Ⅲ 感測器的作用是什麼原理
感測器的作用是什麼原理
感測器的作用是什麼原理，很多的電子設備都是需要用到感測器，很多人不太了解感測器，感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息，那麼感測器的作用是什麼原理呢？
感測器的工作原理是通過敏感元件及轉換元件把特定的被測信號，按一定規律轉換成某種「可用信號」並輸出，以滿足信息的傳輸、處理、記錄、顯示和控制等要求。
感測器按握核原理分包括：振動感測器、濕敏感測器、磁敏感測器、氣敏感測器、真空度感測器、生物感測器。感測器是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的作用是把非電學量轉換為電學量或電路的通斷，實現很方便地進行測量、傳輸、處理和控制。
1.感測器的原理
感測器是一種裝置，它利用一定的規律將探測到的量轉換成易於處理的其他物理量。例如，尺子是一種非常簡單的感測器此皮薯。它以一定的間隔標記刻度，刻度是一定的定律，然後根據這個定律進行測量，物體的長度，以及便於應用的數字距離。
比如光敏電阻器是一種光電轉換器，它由特定的材料製成，使其電阻在光的影響下在一定范圍內按比例變化。要理解感測器，您必須首先確定您想要理解的森者感測器的應用范圍，然後再了解更多。
但歸根到底，感測器的基本原理是利用一定的規律將被測量轉換成其他易於處理的物理量，必須有一個特定的規律存在於感測器本身。
2. 感測器原則特性
靜態特性——感測器的靜態特性是指靜態輸入信號在感測器的輸出和輸入之間的相關性。
動態特性——所謂的動態特性是指當輸入發生變化時感測器的輸出特性。在實際工作中，感測器的動態特性通常用其對特定標准輸入信號的響應來表示。
線性——在正常情況下，感測器的實際靜態特性輸出是一條曲線，而不是直線。在實際工作中，為了使儀表具有均勻的標度讀數，常採用擬合直線來近似實際特性曲線，線性度(非線性誤差)是該近似度的性能指標。
1、什麼是感測器？
感測器（Sensor）是指將收集到的信息轉換成設備能處理的信號的元件或裝置。人類會基於視覺、聽覺、嗅覺、觸覺獲得的信息進行行動，設備也一樣，會根據感測器獲得的信息進行控制或處理。
感測器收集轉換的信號（物理量）有溫度、光、顏色、氣壓、磁力、速度、加速度等，這些利用了半導體的物質變化。除此之外，還有利用酶和微生物等生物物質的生物感測器。感測器的種類繁多，大約有3萬種以上。
要想徹底搞清楚感測器，幾乎要跨越所有的製造業門類，難度有如識別滿天繁星。常見的感測器種類有：溫度感測器、濕度感測器、壓力感測器、位移感測器、流量感測器、液位感測器、力感測器、加速度感測器、轉矩感測器等。
2、感測器有多重要？
感測器處於一切工業產品的最前沿陣地，它提供了感知物理世界的第一道哨卡。這些感測器提供實時監控，包括過程所需的檢測和報告。
發送由感測器監視和收集的數據以進行控制和分析，並且通過感測器發出電信號來報告特定屬性中的任何異常。這樣，感測器可以提高流程效率和產品質量，同時確保流程符合最佳實踐。因此，沒有眾多優良的感測器，現代化生產也就失去了基礎。
感測器的主要特點包括：提高了數據捕獲的靈敏度，幾乎無損的傳輸以及連續，實時的分析。實時反饋和數據分析服務可確保流程處於活動狀態並以最佳方式執行。
感測技術的不斷發展催生了當今的智能感測器。與傳統的沒有有源組件的模擬感測器不同，智能感測器包含電路，允許它們進行測量並將值輸出為數字數據。這些感測器具有嵌入式微處理器單元，並在信號轉換器上安裝了許多感測設備。
智能感測器能夠執行許多內在的智能功能，例如自我測試，自我驗證，自我適應和自我識別的能力。他們了解流程要求，管理各種條件，並可以檢測條件以支持實時決策。這些智能感測器針對多種過程條件進行了編程，使執行人員可以獲得最大收益。
中國、美國、德國等世界將感測器列為未來重大科技項目，想要在感測器上實現技術突破，足以說明它的重要性。世界聯合商會更是曾做出評價：誰支配了感測器，誰就能支配了新時代。
3、感測器市場保持較快增長
2012年至2021年，我國工業增加值從20.9萬億元增長到37.3萬億元；以不變價計算，工業增加值年均增長6.3%，遠高於同期全球工業增加值2%左右的年均增速；製造業增加值從16.98萬億元增加到31.4萬億元，佔全球比重從22.5%提高到近30%。
萬物互聯，工業增加值的快速提升，背後離不開強大感測器的支撐。信息時代，感測器在工業生產、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷等領域得到廣泛應用。
到2025年，物聯網帶來的經濟效益將在2.7萬億到6.2萬億美元之間，其中感測器作為物聯網技術最重要的數據採集入口，將迎來廣闊的發展空間。
我國的製造強國戰略，同樣離不開強大感測器的支撐！據中國信通院數據顯示，近年來中國感測器市場規模保持較快增長，2019年中國感測器市場依然保持增長，整體市場規模達到2188.8億元，同比增長12.7%。2021年市場規模達到2951.8億元，增速達17.6%。
一、熱電阻溫度感測器：
測溫原理:熱電阻是基於電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。
金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即：Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時對應電阻值；α為溫度系數。
半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為：Rt =AeB/t式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決於半導體材料的結構的常數。
測溫范圍:金屬熱電阻一般適用於-200~500℃范圍內的溫度測量，其特點是測量准確、穩定性好、性能可靠。半導體熱敏電阻測溫范圍只有-50~300℃左右, 且互換性較差，非線性嚴重，但溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上）。
二、集成溫度感測器：
集成溫度感測器有可分為模擬式溫度感測器和數字式溫度感測器。
1.模擬式溫度感測器
測溫原理:將驅動電路、信號處理電路以及必要的邏輯控制電路集成在單片IC上，具有實際尺寸小、使用方便、靈敏度高、線性度好、響應速度快等 優點。
測溫范圍：LM135235335系列是美國國家半導體公司（NS）生產的一種高精度易校正的集成溫度感測器，是電壓輸出型溫度感測器，工作特性類似於齊納穩壓管。
該系列器件靈敏度為10mV/K，具有小於1Ω的動態阻抗，工作電流范圍從400μA到5mA，精度為1℃，LM135的溫度范圍為-55℃～+150℃，LM235的溫度范圍為-40℃～+125℃，LM335為-40℃~+100℃。
封裝形式有TO-46、TO-92、SO-8。該器件廣泛應用於溫度測量、溫差測量以及溫度補償系統中。
2.數字式溫度感測器
測溫原理:將敏感元件、A/D轉換單元、存儲器等集成在一個晶元上，直接輸出反應被測溫度的數字信號，使用方便，但響應速度較慢（100ms數量級）。
測溫范圍：DS18B20是美國Dallas半導體公司生產的世界上第一片支持「一線匯流排」 介面的數字式溫度感測器，供電電壓范圍為3～5.5V，測溫范圍為-55℃～+125℃
可編程的9～12位解析度，對應的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，出廠設置默認為12位，在12位解析度時最多在750ms內把溫度值轉換為數字。
三、熱電偶溫度感測器
測溫原理:兩種不同成分的導體（稱為熱電偶絲或熱電極）兩端接合成迴路，當接合點的溫度不同時，在迴路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電動勢。
熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表連接，顯示出熱電偶所產生的熱電動勢，通過查詢熱電偶分度表，即可得到被測介質溫度。
測溫范圍：常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。
Ⅳ 感測器的作用是什麼如何選擇感測器
感測器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧），並將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。 感測器的作用：人們為了從外界獲取信息，必須藉助於感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要感測器。因此可以說，感測器是人類五官的延長，又稱之為電五官。 1 在信息利用過程中，感測器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。 2 在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種感測器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，並使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優良的感測器，現代化生產也就失去了基礎。 3 在基礎學科研究中，例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁碭等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的感測器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在於對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測感測器的出現，往往會導致該領域內的突破。一些感測器的發展，往往是一些邊緣學科開發的先驅。選擇感測器：感測器在原理與結構上千差萬別，如何根據具體的測量目的、測量對象以及測量環境合理地選用感測器，是在進行某個量的測量時首先要解決的問題。當感測器確定之後，與之相配套的測量方法和測量設備也就可以確定了。測量結果的成敗，在很大程度上取決於感測器的選用是否合理。 1、根據測量對象與測量環境確定感測器的類型 要進行—個具體的測量工作，首先要考慮採用何種原理的感測器，這需要分析多方面的因素之後才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的感測器可供選用，哪一種原理的感測器更為合適，則需要根據被測量的特點和感測器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大小；被測位置對感測器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的塵信純引出方法，有線或是非接觸測量；感測器的來源，國產還是進口，價格能否承受，還是自行研製。 在考慮上述問題之後就能確定選用何種類型的感測器，然後再考慮感測器的具體性能指標。 2、靈敏度的選擇 通常，在派咐感測器的線性范圍內，希望感測器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，有利於信號處理。但要注意的是，感測器的靈敏度高，與被測量無關的外界雜訊也容易混入，也會被放大系統放大，影響測量精度。因此，要求感測器本身應具有較高的信噪比，盡員減少從外界引入的廠擾信號。 感測器的靈敏度是有方向性的。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應選擇其它方向靈敏度小的感測器；如果被測量是多維向量，則要求感測器的交叉靈敏度越小越好。 3、頻率響應特性 感測器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件，實際上感測器的響應總有—定延遲，希望延遲時間越短越好。 感測器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由於受到結構特性的影響，機械繫統的慣性較大，因有頻率低的感測器可測信號的頻率較低。 在動態測量中，應根據信號的特點（穩態、瞬態、隨機等）響應特性，以免產生過火的誤差。 4、線性范圍 感測器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內，靈敏度保持定值。感測器的線性范圍越寬，則其量程越大，並且能保證一定的測量精度。在選擇感測器時，當感測器的種類確定以後首先要看其量程是否滿足要求。 但實際上，任何感測器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。當所要求測量精度比較低時，在一定的范圍內，可將非線性誤差較小的感測器近似看作線性的，這會給測量帶來極大的方便。 5、穩定性 感測器使用一段時間後，其性能保持不變化的能力稱為穩定性。影響感測器長期穩定性的因素除感測器本身結構外，主要是感測器的使用環境。因此，要使感測器具有良好的穩定性，感測器必須要有較強的環境適應能力。 在選擇感測器之前，應坦茄對其使用環境進行調查，並根據具體的使用環境選擇合適的感測器，或採取適當的措施，減小環境的影響。 感測器的穩定性有定量指標，在超過使用期後，在使用前應重新進行標定，以確定感測器的性能是否發生變化。 在某些要求感測器能長期使用而又不能輕易更換或標定的場合，所選用的感測器穩定性要求更嚴格，要能夠經受住長時間的考驗。 6、精度 精度是感測器的一個重要的性能指標，它是關繫到整個測量系統測量精度的一個重要環節。感測器的精度越高，其價格越昂貴，因此，感測器的精度只要滿足整個測量系統的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多感測器中選擇比較便宜和簡單的感測器。 如果測量目的是定性分析的，選用重復精度高的感測器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就需選用精度等級能滿足要求的感測器。 對某些特殊使用場合，無法選到合適的感測器，則需自行設計製造感測器。自製感測器的性能應滿足使用要求。
Ⅳ 感測器在網路中的作用是什麼
感測器在網路中的作用是收集和提供環境數據，通過網路傳輸到數據中心或其他設備，為物聯網罩鎮、智能化系統和應用程序提供數據支持。感測器可以用於監測、測量、檢測、感知和控制各種物理和化學現象，如溫租悶橋度、濕度、光強、聲音、運動、壓力、電流等。通過集成不同類型的感測器和智能演算法，網路可弊猛以實現更智能化的決策和操作，例如自動化控制、智能化監測和自適應優化等。
Ⅵ 汽車為什麼有這么多感測器，作用都是幹嘛的
現在的 汽車 都是往電子化、智能化的方向進行發展， 汽車 感測器是電子控制系統中一個不可或缺的部分， 使用不同類型的 汽車 感測器能夠解決很多機械裝置不能控制的問題， 比如說像以前柴油機使用機械的調速器來調節油壓、控制噴油量，控制油量的方式不是很精確，但是現在的電控高壓共軌柴油機使用油壓感測器來檢測油壓，通過油壓的修正作用，就可以精準控制噴油量。
現在一般的小車上使用的感測器大概是有幾十個 ，而像賓士、寶馬等高配置車型使用的電子技術越多，那麼使用的感測器也越多， 達到缺臘差的兩百多個。 下面是我對 汽車 的感測器進行分類和總結，大家也可以看看這些感測器的作用是什麼。
感測器是什麼 感測器是一種檢測裝置，能夠把被檢測到的信息轉換成為電信號或者其他形式的信號輸出，以滿足電子控制單元ECU存儲、處理和記錄等功能，ECU通過這些信號進行控制執行器。 這個就和我們通過大腦控制身體的某個部位動作很相似，比如我們要踢球，首先我們要知道球的位置與球到球門的距離，然後我們才好確定使用腳的什麼位置進行觸球，如果踢的球打飛了，那麼我們就會知道擊球的位置是否正確和力度大了還是小了，通過不斷的訓練，那麼我們也可以成為任意球大師。
汽車 ECU的控制方式有開環和閉環控制 ，工況不一樣，控制的方式也是不一樣的。 感測器負責收集 汽車 運行過程中的參數變化，並把變化的機械運動狀態轉變為電參數狀態（電流、電阻和電壓都可以），ECU通過處理並把車輛狀態提高警告燈的形式機械輸出 ，使車主們知道 汽車 各部分的狀態，以便更好的駕駛車輛。 汽車 電子控制系統主要是由三部分組成：感測器、ECU和執行器。
發動機上的感測器作用 發動機是 汽車 的動力來源，主要的感測器有： 壓力感測器、曲軸位置感測器、凸輪軸位置感測器、伏皮節氣門位置感測器、空氣流量計和氧感測器等。
這兩個感測器是控制局指發動機點火和噴油的主要信號，我們知道發動機點火的順序是1 3 4 2，這個點火的順序就是由凸輪軸位置感測器確定的，但是完成一個做功行程就是由曲軸位感測器來確定。感測器的工作原理都是利用轉動的轉子信號切割磁感線產生交流變化的電流，通過處理後傳遞給ECU。
這兩個感測器是檢測進氣量的 ，空氣流量計是直接測量進氣量，進入了多少空氣就計算多少g的空氣，作為決定噴油的主要需要之一，將信號提供給ECU計算噴油量個點火正時。
而壓力感測器是間接測量進氣量的，通過壓動內部膜片的變化來輸出電壓變化。壓力感測器主要是測量節氣門後方進氣管內的絕對壓力值，如果節氣門開度大，則進入的空氣就多，輸出的信號電壓就大。
有的大氣壓力感測器安裝在ECU內部，可以在高原的地區起到海拔修正的作用，當遇到外部海拔高度變化時起作用，感測器把這些變化變為電信號存儲在ECU內。
節氣門位置感測器安裝在節氣門軸上，在打開節氣門時，那節氣門開度信號傳遞給ECU，用於改變噴油量使用 ，比如我們踩油門踏板多一點，那麼噴油器單位時間內噴油的次數就增多。
該感測器有線性變化的和開關變化的，開關變化節氣門位感測器主要檢測兩個工況：怠速工況和全負荷工況。線性變化的感測器能實時檢測節氣門的開度，包括發動機的每個工況，線性變化的感測器應用十分廣泛。
氧感測器檢測尾氣中氧氣濃度佔比多少，從而間接判斷出進入氣缸內的混合氣燃燒的狀況 ，以便實現對空燃比的控制（閉環控制），排氣中的氧氣濃度多少，代表混合氣是過濃還是過稀，ECU根據該信號指令噴油器增加還是減少噴油。
底盤上的感測器作用 底盤上的感測器包括懸架、變速器、轉向和制動等系統，通過這些感測器可以實現車輛的良好操作和行駛穩定性。
1、懸架系統上的感測器
這類型的感測器主要使用在空氣懸架上，使用液壓筒式的減震器懸架系統是沒有感測器的。 空氣懸架需要在車身的高度升降，懸架軟硬調整等，通過懸架系統的感測器可以檢測分析出不同數據，對車輛狀況進行調整。 主要的感測器有：車身高度感測器、側傾角感測器和車速感測器等。
2、變速器上感測器
汽車 上有手動和自動變速器，自動變速器使用的感測器多一點，但是手動變速器和自動變速器都有一個共同的感測器：車速感測器（輸出軸轉速感測器）。自 動變速器ECU通過收集各方面的能夠使用的感測器信號來控制變速器的換擋點和鎖止離合器的鎖止點，使 汽車 的動力性和燃油性得到合理化 。除了車速感測器外，還有加速度感測器、變速器油溫度感測器等。
車身電器設備上的感測器 車身上的感測器主要是為了提高 汽車 的安全性、可靠性和舒適性等， 比如用於自動空調系統使用的濕度感測器、光照感測器等，用於車距保持的超聲波感測器和距離感測器，提高夜間行駛安全的紅外線感測器等。
除此之外在開車時，我們也經常要使用導航，使用的感測器有車速感測器、陀螺儀、羅盤感測器和方向盤角度感測器等，可以使車主在駕駛 汽車 過程中，能及時了解道路情況。
總結：通過上面的分析可以知道， 汽車 感測器是電子控制的信號源，能把 汽車 的各種工況信號轉變為電信號傳給中央控制器，使 汽車 達到最好的運行狀態。
汽車 上的感測器好像有100多種吧：
主要的感測器有:
a.空氣流量計;b.節氣門位置感測器;c.曲軸位置感測器;d.氧感測器:檢測排氣中的氧濃度;
e.進氣溫度感測器:f.胎壓感測器及路況感測器等等，還有很多，其實都是為安全行駛提供幫助的模塊，感測器多說明車子運行中需要大量數據做為依託，讓駕乘得到安全保障。
車用感測器是 汽車 計算機系統的輸入裝置，它把 汽車 運行中各種工況信息，如車速、各種介質的溫度、發動機運轉工況等，轉化成電信號輸給計算機，以便發動機處於最佳工作狀態。車用感測器很多，判斷感測器出現的故障時，不應只考慮感測器本身，而應考慮出現故障的整個電路。因此，在查找故障時，除了檢查感測器之外，還要檢查線束、插接件以及感測器與電控單元之間的有關電路。
汽車 為什麼有這么感測器，作用都是干嗎的，你這個問題覆蓋面太大了， 汽車 上的感測器太多了。
汽車 上的感測器很多，分幾大類，比如氣囊一套，就有碰撞感測器，氣囊電腦，方向盤裡面還有個游絲也就是氣囊線圈，還有主副氣囊，很多車還有氣簾，座椅氣囊等等。光氣囊就有這么多。
一部 汽車 ，有發動機系統，電器系統，氣囊系統，剎車系統，轉向系統，ABS系統，ESP系統，一般車就這些系統，有的高檔車系統更多，這些系統都帶有感測器。
就那發動機來說，這是感測器最多的，氧感測器，凸輪軸位置感測器，曲軸位置感測器，碳管電磁閥等等。
所以說你要問，就要問那個系統有什麼感測器比較好回答。
所謂的自動駕駛，實際就是一個模仿人類駕駛的行為。
人開車，遇到任何一種狀況，都需要先感知，再思考，最後行動的這么一個過程。
而自動駕駛的感知就是來自於各種探測設備，那麼為什麼現在自動駕駛需要高清攝像頭、紅外攝像頭，毫米波雷達，激光雷達，超聲波雷達、聲音感測器，GPS等定位裝置來感知。
不是不想節省，而是節省不了。
實際上，車企比我們任何消費者都想節省成本，因為成本越低他們賺得越多啊，沒有人和錢過不去。但是因為 汽車 作為我們消費者最常用的交通載具， 安全 絕對是放在第一位的，其中也包括 成本。
早期的ADAS基本方案就是 一個車頭毫米波雷達+一個駕駛位擋風玻璃下的攝像頭+車尾超聲波來答的配置 ，因為三個零部件成本不高，技術成熟，而且可以實現L2級別的大多數功能，如自適應巡航，AEB，LKA，行人保護，交通標志識別，倒車輔助等。
而現在為了達到更好的智能輔助駕駛，是不能模擬人的狹小視角為基礎的。感知的范圍需要覆蓋遠中近距離，車輛周圍的全部立體空間。其中即便只用一種感知設備，比如特斯拉推崇的全攝像頭自動駕駛模式，也必須要多個攝像頭來探知不同角度的周圍環境，包括能看到地面和天空，務必做到在任何駕駛中，都能杜絕盲區的出現。
因為每一種感知設備， 探測距離有長中短 ，也有 不同的FOV（視角） 的，HFOV(水平視角)，VFOV(垂直視角）。
為了讓車輛擁有360 無死角的盲區，必須要覆蓋所有的方位和視角。
但實際上，現在主流的自動駕駛方案中，上述的每一種車輛感知的設備都有著其存在的必要，只有多個感測設備融合，在 范圍、精度、FOV、采樣率、成本和一般系統復雜性 之間做好平衡，才能打造出一個安全的智能自動駕駛所需要的感知。
毫米波雷達
毫米波雷達的工作原理就是通過發射無線電信號（毫米波段） ，再將反射的零散信號收回，來探測感知周圍物體，通過演算法（閾值去掉雜訊值留下信號能量峰值）得到反射點的信息，再得到 汽車 和其他物體之間的相對距離、相對速度、角度、運動方向等。
由於毫米波雷達的穿透性較好，可以輕松穿透塑料，所以常安裝在 汽車 的前保險杠處，塑料板的裡面。
毫米波的最大優點就是無視天氣，穿透霧氣、煙塵的能力強，受到環境因素影響較小，可以保障在日常情況下的使用。
毫米波雷達早期為24GHZ，探測距離短，精度低，探測距離大概50米到100米，精度大概是40-70CM的解析度。而最近兩年推出的77GHZ的探測距離遠，能達到200米以上，精度相對較高，大概是10-40CM解析度。但因為成本較高，還是主要用在高端車型上，如果要達到更好的輔助駕駛級別，一般至少一個77GHZ毫米波雷達（車頭）搭配多個24GHZ毫米波雷達（車側）來使用。
毫米波雷達雖然成本較激光雷達低，工藝也成熟，元器件也小，但是它也有著 致命的缺點，那就是解析度低，無法清晰辨別較小的物體，且對金屬極為敏感。
假設40CM一個反射點，即便是77GHZ的毫米波雷達動態掃描到車前方的人體正面，很有可能也就得到十幾個點，如果行人對於毫米波雷達還是側面的運動體態，那可能接受過來的信號就幾個點，關鍵這幾個點旁邊還有干擾物，比如行人從一棵樹旁邊經過，行人拖著個大箱子，要從這一堆稀疏的點上分析出這是個人還是個其他什麼玩意，要是人的肉眼，肯定是看不出來的。
如果要更清楚辨別較小物體，雷達的探測閾值需要設低，但毫米波雷達又對金屬敏感度太高，調低閾值噪點增多，這樣的結果就是會有越來越多「鬼影」的出現，會出現眾多的虛報物體。你可以理解為一個超級近視的人取下了眼鏡，想要分辨一個遠處的閃閃發光的小物體，他越努力看，就越會看到四周到處都是晃動的影子和物體，哪怕前面啥東西都沒有，他都不一定敢往前走。
所以毫米波雷達分辨大型物體（前方車輛），抗天氣干擾能力一流，但你指望這個精度幾十厘米級的雷達能夠准確分清楚高速行駛車輛的前面是個啥玩意，肯定是不行的。因為它的一驚一乍，一路上動不動給你虛報，那麼車都不用開了，就不停急剎著玩就好了。
所以，現在 AEB裡面，越來越多的企業把毫米波雷達的權重給調低了 ，要判斷前方有沒有障礙物，是個什麼障礙物，還是得高清攝像頭點頭才行。
當然如果高清攝像頭認為前方拖著個大樹走的卡車或者沒拖貨的一個超低平板卡車，都不屬於車輛，不管毫米波雷達的內部示警，車速完全不減地撞上去，也真的純屬正常。
高清攝像頭
汽車 攝像頭是最接近人類視覺的車輛感知外界的手段了。
車載攝像頭一般都擁有較廣的垂直視場角，較高的解析度，還能提供顏色和圖形的信息。這就可以達到駕駛輔助中的行人、自行車、機動車等的識別。也可以分辨出路標，如路上的地面標線，路側的限速標識。
如果採用的車載立體攝像頭（如雙目攝像頭），還能計算出 汽車 和其他物體的相對距離，相對角度。（所以說馬斯克說可以自動駕駛不用毫米波雷達，可以全部用攝像頭來代替。）
但如果要盲點檢測，全景泊車、泊車輔助，就需要在車身上布置多個攝像頭，達到車周的覆蓋空間無死角。
車載攝像頭一般都是由CMOS鏡頭，晶元，內存，外殼組成。 原理就是將拍攝到的圖像轉為二維數據，進行圖像匹配識別，分辨出拍到的物體是行人、 汽車 、自行車、電動車、交通標識等。
現在的攝像頭排布，基本上都會採用前視，側視，後視，內視的排布，包括廣角鏡頭，長焦鏡頭，數量從5個到10個不等。
車載攝像頭的優點就是解析度高，採集信息豐富，最符合人類視覺的語義信息，成本也低。
但 缺點也很明顯，因為是靠光的反射來進行拍攝，就會受光照影響較大 ，黑夜裡基本無法使用。且受環境天氣影響較大，雨雪、大霧，灰塵、昆蟲等都會影響到攝像頭，導致它無法全天候全地形工作。另一個缺點，就是只能採集平面信息，無法採集深度信息，三維立體感不強，且拍照邊緣容易有失真現象，即便後期進行演算法修正，也有可能造成圖形的誤判。
所以，毫米波雷達的解析度低，車載攝像頭又受到光照影響和無法構建3D圖形，那麼就需要一個解析度高，不受光照影響且能構造清晰3D圖形的探測器，那就是現在比較熱門的激光雷達。
激光雷達
激光雷達，靠發射激光束，然後接受到目標回波，與發射信號做出對比後，從而得知物體的相對位置和速度等數據。
目前最主要有三種類型的激光雷達。
快閃激光雷達 ，用單個的大面積激光脈沖來照亮探測的環境，現在最常用的，大家說的基本就是TOF激光雷達。早期車企做實驗時，大部分都頂著一個雷達包，那就是機械激光雷達，使用一個旋轉組件，通常裝載在車頂，讓激光雷達可以360 覆蓋周圍。
另外一種固態激光雷達，就沒有移動部件，只有固定的視角，使用多個感測器來覆蓋車輛周圍，現在上市的車輛配置的激光雷達，基本都是這種。
微機電系統激光雷達（MEMS） ，通過非常微小的鏡面，用電壓來改變鏡面，來調整發射激光的角度。
光學相控陣雷達（PA） ，通過光學相控陣（有多個光頻移相器組成）發射激光雷達。
激光雷達的優點就是解析度高、精度高 ，對比10CM級別精度的毫米波雷達，激光雷達的精度可以輕松到 毫米級別 ，可以輕描淡寫給所有周邊大小物體建立3D立體圖形。
網路有個經典的點雲圖，就是描述的激光雷達的效果。
而激光雷達的角解析度更是超過毫米波雷達數個等級，輕松可以達到0.1 ，也就是說可以分辨3KM距離上的相距5M的兩個目標。
激光雷達比起毫米波雷達，能抗電子干擾 。因為毫米波雷達發射的是無線電信號，屬於電磁波，在我們的周圍，存在著大量各種電磁波，所以會干擾毫米波雷達的判斷。而激光雷達則不會受到此類干擾。
但是激光雷達由於是光束，會受到空氣中微粒的影響 ，所以雨霧霾塵里會急速衰減，傳播距離大大受限。對比攝像頭，激光雷達無法分辨平面圖像，所以也無法分辨圖形和顏色的含義。
而且還是因為是 光束，所以也會受到折射面和陽光的影響 ，比如反光強烈的物體會造成激光雷達的誤判，容易在點雲中形成和現實物體完全不同的 「虛影」、「重影」 。
而且激光雷達現在的造價還十分高昂，市面上的32線激光雷達（掃描數據量70萬點/秒）級別的，售價就高達數萬美元。線束越多，垂直角解析度越高，精度越高的激光雷達就越昂貴。
但隨著自動駕駛的快速發展，需求量越來越大，國內廠商的發力。有望到 2023年，上述的激光雷達的售價降到千元級別。
超聲波雷達
超聲波雷達是通過發射並接受超聲波（機械波），根據時間差算出障礙物距離，測距精度達到1-3CM。
超聲波雷達一般有 UPA和APA ，APA和UPA的工作頻率不同，不形成彼此干擾。
UPA的探測距離一般在15CM-250CM。通常安裝在 汽車 前後保險杠上，用於輔助泊車。
APA的探測距離在30-500CM，如果要進行自動泊車，車輛的側面也會裝有超聲波的感測器，用於測量側方障礙物的相對距離，這里一般用的是APA.因為APA的探測距離較遠，也可用在駕駛的時候探測後方、側面是否有來車過於靠近。
超聲波的優點是成本極低，製作方便，遇到障礙物後反射效率高，且耗能低，與障礙物近距離時的抗自然因素干擾能力強，雨雪沙塵等惡劣天氣都能使用，也不受光暗度的影響。
其 缺點就是因為是機械波，所以受溫度影響較大 。零攝氏度的波速為332m/s，30攝氏度的波速為350m/s，所以溫度過高或者過低，車速如果過快，都會造成超聲波測距的誤差，所以現有的輔助泊車還是自動泊車，實際都是要求人的視線同步進行觀察的。
且因為超聲波散射角大，方向性不集中，無法精準描述障礙物位置，且在測量較遠距離目標時，無法保障精度。
上述這個超聲波雷達的弊病，也是很多人對自動駕駛AEB不理解的地方。
我不止一次地看到有人不解評論，甚至還有 汽車 行業的人問，為什麼輔助駕駛看到前方這么大一個障礙物，比如翻倒的車輛，一個大箱子，都不會報警，還會撞上去。而我在倒車，牽車的時候，一個小障礙物影響到了我的車輛前進後退，車輛都會報警。
當作者解釋說，因為毫米波雷達和攝像頭無法確認前方有障礙物，反而這些評論的人更加迷惑，那要什麼分辨啥障礙物，像倒車一樣，就如同自動泊車一樣，後面有障礙物靠近了，不停報警，再不管剎停就好了啊。
但是因為倒車的原理是用超聲波雷達的特性，在近距離可以很精確判斷後方有無障礙物，但是 超聲波雷達距離越遠靈敏度越差 ，5米以上就無法判斷障礙物的相對距離，且方向性較差，無法精準描述障礙物位置。所以車輛行駛中，如果前方一百米處有障礙物，超聲波雷達是無法辨別出來的，等靠近了幾米後報警再剎停，因為車的速度在這里，百公里剎車都是三四十米起，用超聲波雷達來高速測距再剎停，黃花菜都涼了。
而現有的智能輔助駕駛中，毫米波雷達的分辨精度極低，且對金屬敏感，容易產生噪點，而攝像頭靠演算法（智能AI）來對比障礙物，一旦融合數據在演算法的辨析里出不來，前方障礙物就會被無視掉。
綜上所述，就應該知道毫米波雷達，攝像頭，激光雷達，超聲波雷達是如何揚長補短的。
毫米波雷達精度低，但是可以方便得到周圍物體的相對速度和距離。攝像頭可以獲得平面圖形，看懂交通標識和分辨顏色。激光雷達探測精度高，可以獲得周圍物體的三維圖像。超聲波雷達在短距離測距中有著極大的成本、能耗低的優勢。
所以自動駕駛走向完善，還是需要多種感知設備來進行一個搭配，才能在范圍、精度、FOV、采樣率、成本和一般系統復雜性之間做好平衡，搭建一個完美的感知平台。
感測器是指能感受規定的物理量，並按一定規律轉換成可用輸入信號的器件或裝置。簡單地說，感測器是把非電量轉換成量的裝置。感測器通常由敏感元件、轉換元件和測量電路三部分組成。
我們常見的和容易理解的感測器主要有：
1.里程感測
2.機油壓力感測
3.水溫、氣溫感測
4.空氣流量、空氣濃度
5.ABS感測
6.安全氣囊感測
7.轉速與速度感測
8.位置感測
9.光強度感測
10.圖標感測
相信從以上名稱就能知道它們各自的作用了吧。
作用就是為了安全
以前機械時代沒有太多，全靠人看，現在有感測器，最重要一點是保證人的安全，其次是現代化 汽車 的很多功能，比如雷達探測，360度可視化停車，跟車，定速巡航！等等
現在的 汽車 也算是精密電子儀器了。對於很多高端產品來說，感測器是為了更好地服務中央處理器來對當前的行駛狀態以及駕駛環境進行檢測。
汽車 的感測器有一部分是對外的，這部分感測器是為了獲得前方路況以及周圍的駕駛環境，一方面可以給駕駛員提供更多的信息，減少視野盲區，以及在駕駛員沒有做出反應的情況下，幫助駕駛員避免危險。這部分感測器也會幫助車輛實現自動駕駛或者自動駕駛輔助的功能。
另一部分感測器是對設備的，包括對車輛的發動機、水溫、機油位等狀態的監控，從而幫助處理器在第一時間檢測到車輛的不良狀態，這些感測器是為了減少人工檢測的成本，可以由電腦自動完成。
最後一部分來自對駕駛員和駕駛環境的感測器，比如對駕駛員姿態，室內溫度等等，主要是為了提供更好的駕駛環境以及更舒適的自動駕駛體驗。
Ⅶ 溫度感測器的原理及應用
溫度感測器的原理及應用
溫度感測器的原理及應用，溫度與我們的生活是息息相關的，它是反應物體冷熱狀態的參數，而溫度感測器作為監測溫度的重要手段之一，為人民的生活帶來了極大的方便，下面來了解溫度感測器的原理及應用。
溫度感測器工作原理：
作為感測器無非是把某種形式的能量轉換成另嫌液一種形式的能量。對於轉換形式來說有兩類：有源的和無源的。有源感測器能將一種能量形式直接轉變成另一種，不需要外接的能源或激勵源。
無源感測器不能直接轉換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能，感測器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其「對象」可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態可以是靜態的，也可以是動態(即過程)的。
對象特性被轉換量化後可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的，也可以是化學性質的。按照其工作原理，它將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量，然後將此電信號分離出來，送入感測器系統加以評測或標示，這樣感測器的工作就結束了。
溫度感測器應用：
在科技發展日新月異的今天，電子溫度感測沖純器由於其對於安全保障的重要作用，已經被廣泛應用於如生物制葯、無菌室、潔凈廠房、電信、銀行、圖書館、檔案館、文物館、智能樓宇等各行各業需要溫度監測的場所和領域。而最為廣泛的邊是計算機機房，下面就以計算機機房為例講解電子溫度感測器在機房中的應用
擔當信息處理與交換重任的機房是整個信息網絡工程的數據傳輸中心、數據處理中心和數芹判物據交換中心。為保證機房設備正常運行及工作人員有一個良好的工作環境，對機房溫濕度的監測是必不可少的，合理正常的溫濕度環境是機房設備正常運行的重要保障。
隨著計算機技術的不斷發展和計算機系統的廣泛使用，機房環境必須滿足計算機設備對溫度、濕度等技術要求。
機房的溫度和濕度作為計算機設備正常運行的必要條件，我們必須在機房的合理位置安裝溫度感測器，以實現對溫度、濕度進行24小時實時監測，並能在中控室的監測主機上實時顯示各個位置的溫度測量值。
1、溫度感測器
許多人可能聽過溫度感測器，知道它是測量溫度的，但具體的定義並不清楚。溫度感測器是指能感受溫度並轉換成可用輸出信號的感測器。
溫度感測器品種繁多，主要分為四類，分別是熱電偶感測器、熱敏電阻感測器、電阻溫度檢測器以及IC溫度感測器，其中IC溫度感測器又包括模擬輸出和數字輸出兩種。溫度的測量及控制對提高工作效率、保證生產品質以及促進經濟發展有著至關重要的作用。
由於溫度感測器是通過感知物體隨溫度變化而某種特性發生變化測得的，因而能當作溫度感測器的材料有很多，如電阻的阻值可以隨著溫度的變化而變化，物質的熱脹冷縮等，因而隨著科技的發展，越來越多的溫度感測器會不斷出現在人們的身邊。下面我們主要介紹四大類溫度感測器。
2、熱電偶感測器
兩種不同導體或半導體的組合稱為熱電偶，熱電勢EAB(T，T0)是由接觸電勢和溫差電勢合成的。接觸電勢是指兩種不同的導體或半導體在接觸處產生的電勢，此電勢與兩種導體或半導體的性質及在接觸點的溫度有關。
熱電偶測溫度的基本原理是當有兩種不同的導體和半導體A和B組成一個迴路，其相互連接時，只要兩結點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端，另一端溫度為TO，稱為自由端，則迴路中就有電流產生，即迴路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由於溫度不同而產生電動勢的現象稱為塞貝克效應。根據熱電動勢與溫度的函數關系可以求得溫度。
圖1 熱電偶感測器
熱電偶感測器裝配簡單，更換方便，是壓簧式感溫元件，抗震性好。它的測量范圍大，一般是-200℃~1300℃，特殊情況下最低測量溫度可達-270℃，最高測量溫度達2800℃。除此之外，熱電偶感測器機械強度高，耐壓性好，製作工藝簡單，價格便宜，在許多領域都能見識到它的身影。
根據熱電偶感測器的特性要求熱電偶的材料溫度測量范圍廣，溫度線性度好，測量准確度高，輸出熱電動勢大，熱電性能穩定，物理化學性能好，不蒸發抗氧化等等。我國標準的熱電偶有六種，分別是銅-康銅，鎳鉻-考銅，鎳鉻-鎳硅，鎳鉻-鎳鋁，鉑銠10-鉑，鉑銠30-鉑銠6。
3、熱敏電阻感測器
熱敏電阻是敏感元件的一類，熱敏電阻的電阻值會隨著溫度的變化而改變，與一般的`固定電阻不同，屬於可變電阻的一類，廣泛應用於各種電子元器件中。不同於電阻溫度計使用純金屬，在熱敏電阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物。
正溫度系數熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器在溫度越高時電阻值越低，它們同屬於半導體器件。熱敏電阻通常在有限的溫度范圍內實現較高的精度，通常是-90℃130℃。
圖2 熱敏電阻感測器
熱敏電阻的主要特點是靈敏度高，電阻溫度系數比金屬大十倍以上，工作范圍廣，目前最高能測2000℃，最低能測-273℃。且熱敏電阻體積小，使用方便，易加工成復雜形狀，可大批量生產。
4、電阻溫度檢測器
一種物質材料作成的電阻,它會隨溫度的上升而改變電阻值,如果它隨溫度的上升而電阻值也跟著上升就稱為正電阻系數,如果它隨溫度的上升而電阻值反而下降就稱為負電阻系數。
熱電阻測溫是基於金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料製成，目前應用最多的是鉑和銅，此外，現在已開始採用鎳、錳和銠等材料製造熱電阻。
電阻式溫度檢測器是最准確的溫度感測器之一，它不僅提供良好的精度，也提供了出色的穩定性和可重復性。大多OMEGA的標准電阻溫度檢測器都符合DIN-IEC B類標准。除此之外，電阻溫度檢測器還相對防止電氣雜訊，因此非常適合在工業環境中的溫度測量，特別是在電動機和發電機及其他高壓設備的周圍使用。
圖3 電阻溫度檢測器
5、IC溫度感測器
模擬溫度感測器
圖4 模擬溫度感測器
常見的模擬溫度感測器有LM3911、LM335、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型等。AD590是電流輸出型溫度感測器，供電電壓范圍是3~30V，輸出電流223μA（-50℃）~423μA（+150℃），靈敏度為1μA/℃。
當在電路中串接采樣電阻R時，R兩端的電壓可作為輸出電壓注意R的阻值不能取太大，以保證AD590兩端電壓不低於3V。AD590輸出電流信號傳輸距離可達到1km以上。作為一種高阻電流源，最高可達20MΩ，所以它不必考慮選擇開關或CMOS多路轉換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用於多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。
數字式溫度感測器
輸出為占空比的數字溫度感測器採用硅工藝生產的數字式溫度感測器，其採用PTAT結構，這種半導體結構具有精確的，與溫度相關的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調製成數字信號，占空比與溫度的關系如下式：DC=0、32+0、0047*t，t為攝氏度。
輸出數字信號故與微處理器MCU兼容，通過處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號的占空比，即可得到溫度。該款溫度感測器因其特殊工藝，解析度優於0、005K。測量溫度范圍-45到130℃，故廣泛被用於高精度場合。
圖5 數字式溫度感測器
若是採用數字式介面的溫度感測器，則可通過單線和微處理器進行溫度數據的傳送，輸出的方波信號具有正比於絕對溫度的周期，利用微處理器內部的計數器測出周期後就可計算出溫度。
可多點檢測、直接輸出數字量的數字溫度感測器一般在晶元上分別設置了一個振盪頻率溫度系數較大的振盪器和一個溫度系數較小的振盪器。
在溫度較低時，由於溫度系數較小的振盪器開門時間較短，因此溫度測量值較小，當溫度較高時，其計數值增大，上述計數值基礎上再加上一個同實際溫度差的校正數據構成了精密的數字式溫度感測器。
6、溫度感測器的應用
在汽車領域中的應用---車用感測器是汽車電子設備的重要組成部分，它們擔負著信息收集的任務。在汽車電噴發動機系統、自動空調系統中，溫度是需要測量和控制的重要參數之一。發動機熱狀態的測量、氣體和液體溫度的測量都需要用到溫度感測器。試想一下，在一個炎熱的夏天，你坐著一輛沒有空調的車去往你的目的地，這是一件多麼恐怖的事。因此，車用溫度感測器必不可少。
在家用電器中的應用---溫度感測器廣泛應用於家用電器，如微波爐、空調、油煙機、吹風機、烤麵包機、電磁爐、炒鍋、冰箱、熱水器、飲水機、洗衣機等等。
在醫葯方面的應用---現如今，諸多葯品的研發與生產也開始對溫度有了要求，如何保證葯品在研發到運輸到存儲或食用這幾個階段內依舊安全有效，醫葯鏈溫度監測是重中之重。有效使用溫度感測器，病人患者的生命安全得到保障。
7、 總結
溫度感測器種類數量繁多，功能強大，已經深深的影響並改變了人們的生活。相信隨著科學技術的發展，功能越來越強大且完善的溫度感測器會使人們的生活水平越來越高，會給人們帶來越來越多的便利，也會給人們的生命安全帶來更多的保障。
熱敏電阻器
用來測量溫度的感測器種類很多，熱敏電阻器就是其中之一。許多熱敏電阻具有負溫度系數(NTC)，也就是說溫度下降時它的電阻值會升高。在所有被動式溫度感測器中，熱敏電阻的靈敏度(即溫度每變化一度時電阻的變化)最高，但熱敏電阻的電阻/溫度曲線是非線性的。
表1是一個典型的NTC熱敏電阻器性能參數。
這些數據是對Vishay-Dale熱敏電阻進行量測得到的，但它也代表了NTC熱敏電阻的總體情況。其中電阻值以一個比率形式給出(R/R25)，該比率表示當前溫度下的阻值與25℃時的阻值之比，通常同一系列的熱敏電阻器具有類似的特性和相同電阻/溫度曲線。
以表1中的熱敏電阻系列為例，25℃時阻值為10KΩ的電阻，在0℃時電阻為28.1KΩ，60℃時電阻為4.086KΩ;與此類似，25℃時電阻為5KΩ的熱敏電阻在0℃時電阻則為 14.050KΩ。
圖1是熱敏電阻的溫度曲線，可以看到電阻/溫度曲線是非線性的。
雖然這里的熱敏電阻數據以10℃為增量，但有些熱敏電阻可以以5℃甚至1℃為增量。如果想要知道兩點之間某一溫度下的阻值，可以用這個曲線來估計，也可以直接計算出電阻值，計算公式如下：
這里T指開氏絕對溫度，A、B、C、D是常數，根據熱敏電阻的特性而各有不同，這些參數由熱敏電阻的製造商提供。
熱敏電阻一般有一個誤差范圍，用來規定樣品之間的一致性。根據使用的材料不同，誤差值通常在1%至10%之間。有些熱敏電阻設計成應用時可以互換，用於不能進行現場調節的場合，例如一台儀器，用戶或現場工程師只能更換熱敏電阻而無法進行校準，這種熱敏電阻比普通的精度要高很多，也要貴得多。
圖2是利用熱敏電阻測量溫度的典型電路。電阻R1將熱敏電阻的電壓拉升到參考電壓，一般它與ADC的參考電壓一致，因此如果ADC的參考電壓是5V，Vref也將是5V。熱敏電阻和電阻串聯產生分壓，其阻值變化使得節點處的電壓也產生變化，該電路的精度取決於熱敏電阻和電阻的誤差以及參考電壓的精度。
自熱問題
由於熱敏電阻是一個電阻，電流流過它時會產生一定的熱量，因此電路設計人員應確保拉升電阻足夠大，以防止熱敏電阻自熱過度，否則系統測量的是熱敏電阻發出的熱，而不是周圍環境的溫度。
熱敏電阻消耗的能量對溫度的影響用耗散常數來表示，它指將熱敏電阻溫度提高比環境溫度高1℃所需要的毫瓦數。耗散常數因熱敏電阻的封裝、管腳規格、包封材料及其它因素不同而不一樣。
系統所允許的自熱量及限流電阻大小由測量精度決定，測量精度為±5℃的測量系統比精度為±1℃測量系統可承受的熱敏電阻自熱要大。
應注意拉升電阻的阻值必須進行計算，以限定整個測量溫度范圍內的自熱功耗。給定出電阻值以後，由於熱敏電阻阻值變化，耗散功率在不同溫度下也有所不同。
有時需要對熱敏電阻的輸入進行標定以便得到合適的溫度解析度，圖3是一個將10～40℃溫度范圍擴展到ADC整個0～5V輸入區間的電路。
運算放大器輸出公式如下：
一旦熱敏電阻的輸入標定完成以後，就可以用圖表表示出實際電阻與溫度的對應情況。由於熱敏電阻是非線性的，所以需要用圖表表示，系統要知道對應每一個溫度ADC的值是多少，表的精度具體是以1℃為增量還是以5℃為增量要根據具體應用來定。
累積誤差
用熱敏電阻測量溫度時，在輸入電路中要選擇好感測器及其它元件，以便和所需要的精度相匹配。有些場合需要精度為1%的電阻，而有些可能需要精度為0.1%的電阻。在任何情況下都應用一張表格算出所有元件的累積誤差對測量精度的影響，這些元件包括電阻、參考電壓及熱敏電阻本身。
如果要求精度高而又想少花一點錢，則需要在系統構建好後對它進行校準，由於線路板及熱敏電阻必須在現場更換，所以一般情況下不建議這樣做。在設備不能作現場更換或工程師有其它方法監控溫度的情況下，也可以讓軟體建一張溫度對應ADC變化的表格，這時需要用其它工具測量實際溫度值，軟體才能創建相對應的表格。
對於有些必須要現場更換熱敏電阻的系統，可以將要更換的元件(感測器或整個模擬前端)在出廠前就校準好，並把校準結果保存在磁碟或其它存儲介質上，當然，元件更換後軟體必須要能夠知道使用校準後的數據。
總的來說，熱敏電阻是一種低成本溫度測量方法，而且使用也很簡單，下面我們介紹電阻溫度探測器和熱電偶溫度感測器。
電阻溫度探測器
電阻溫度探測器(RTD)實際上是一根特殊的導線，它的電阻隨溫度變化而變化，通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。RTD元件可以是一根導線，也可以是一層薄膜，採用電鍍或濺射的方法塗敷在陶瓷類材料基底上。
RTD的電阻值以0℃阻值作為標稱值。0℃ 100Ω鉑RTD電阻在1℃時它的阻值通常為100.39Ω，50℃時為119.4Ω，圖4是RTD電阻/溫度曲線與熱敏電阻的電阻/溫度曲線的比較。RTD的誤差要比熱敏電阻小，對於鉑來說，誤差一般在0.01%，鎳一般為0.5%。除誤差和電阻較小以外，RTD與熱敏電阻的介面電路基本相同。
熱電偶
熱電偶由兩種不同金屬結合而成，它受熱時會產生微小的電壓，電壓大小取決於組成熱電偶的兩種金屬材料，鐵-康銅(J型)、銅-康銅(T型)和鉻-鋁(K型)熱電偶是最常用的三種。
熱電偶產生的電壓很小，通常只有幾毫伏。K型熱電偶溫度每變化1℃時電壓變化只有大約40μV，因此測量系統要能測出4μV的電壓變化測量精度才可以達到0.1℃。
由於兩種不同類型的金屬結合在一起會產生電位差，所以熱電偶與測量系統的連接也會產生電壓。一般把連接點放在隔熱塊上以減小這一影響，使兩個節點處以同一溫度下，從而降低誤差。有時候也會測量隔熱塊的溫度，以補償溫度的影響(圖5)。
測量熱電偶電壓要求的增益一般為100到300，而熱電偶擷取的雜訊也會放大同樣的倍數。通常採用測量放大器來放大信號，因為它可以除去熱電偶連線里的共模雜訊。市場上還可以買到熱電偶信號調節器，如模擬器件公司的AD594/595，可用來簡化硬體介面。
固態熱感測器
最簡單的半導體溫度感測器就是一個PN結，例如二極體或晶體管基極-發射極之間的PN結。如果一個恆定電流流過正向偏置的硅 PN結，正向壓降在溫度每變化1℃時會降低1.8mV。
很多IC利用半導體的這一特性來測量溫度，包括美信的MAX1617、國半的LM335和LM74 等等。半導體感測器的介面形式多樣，從電壓輸出到串列SPI/微線介面都可以。
溫度感測器種類很多，通過正確地選擇軟體和硬體，一定可以找到適合自己應用的感測器。
Ⅷ 感測器,變送器的作用各是什麼二者之間有什麼關系
感測器（英文名稱：transcer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，並能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
變送器（transmitter）是把感測器的輸出信號轉變為可被控制器識別的信號（或將感測器輸純灶入的非電量轉換成電信號同時放大以坦褲梁便供遠方測量和控制的信號源）的轉換器。
比如說：溫度測量元件 插到介質中的鉑電阻是感測器，將溫度信號轉化為電阻信號，鉑電阻再讓運將信號輸給變送器，變送器轉化為標准信號4-20MA，傳給主控室。