1、传感器与我们的生活电子 1105 班:刘藻志学号:1130060160传感器是一种把非电学物理量转变成便于利用的电信号的器件,它是现代信息技术的“感觉器官” 。与人的感觉器官相比它具有非常大的优势,正因如此,它被广泛应用在了我们生产生活的各个领域,发挥着非常重要的作用。但是到底什么是传感器呢?传感器是一种把非电学物理量(如温度、速度、湿度、高度、质量、光照、声音、压力等信号)通过对这种物理量敏感的元件(如热敏电阻、光敏电阻、力敏元件、磁敏元件、味敏元件等)转变成便于利用的电信号(如电流、电压、电阻等)的器件。它是通过感受被测量的变化或者接收输入的物理或化学变量信息,把它按照一定规律或要求转化成
2、所需的电信号输出,以满足信息的传输、显示、记录、处理、存储和控制等要求,是将一种能量转换成另一种能量形式,被测信号的微小变化都会被转化成电信号。它是现代信息技术的“感觉器官” ,是人类感观的延伸,是实现自动检测和自动控制的首要环节。通俗的说传感器就是人类感知的延伸,说它是人类的“电五官”也是不为过的。传感器是我们人类获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段,传感器早已渗透到诸如生活、工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传
3、感器。那么传感器有哪些分类呢。总的来说传感器可以按照以下类别分类:电参量式传感器:电阻式、电感式、电容式等; 磁电式传感器:磁电感应式、霍尔式、磁栅式等; 压电式传感器:声波传感器、超声波传感器; 光电式传感器:一般光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光导纤维式、红外式、摄像式等;气电式传感器:电位器式、应变式; 热电式传感器:热电偶、热电阻; 波式传感器:超声波式、微波式等;射线式传感器:热辐射式、 射线式;半导体式传感器:霍耳器件、热敏电阻;其他原理的传感器:差动变压器、振弦式等。有些传感器的工作原理具有两种以上原理的复合形式,如不少半导体式传感器,也可看成电参量式传感器。可以看出传感器的
4、种类之繁多,在我们的生活中的应用也是非常广泛,比如我们生活中最常见的声控灯的设计,它就是利用了传感技术使得我们在黑夜中可以避免摸黑找开关造成的摔伤碰伤,又可杜绝楼道灯有人开、没人关浪费能源的现象。这是利用了光敏电阻的阻值随光照的不同而变化的特性,使有光或光照比较强的时候,发光二极管不发光,在无光照或者光照弱的情况下,发光二极管发光。而光控灯的核心部件光敏电阻利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,常用的制作材料为硫化镉,另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下(光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.40.76)m
5、 的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化) ,其阻值迅速减小。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化) 。经测量随着外部环境的改变,即在有光照射时电阻阻值下降,无光照时阻值上升,我们根据这一特性就可以控制三极管工作状态进而控制灯的亮灭的电路。随着电子技术的飞速发展,手机成为了我们生活中的必须品,而传感器在手机中的应用也变得非常普遍,是传感器帮助手机打破了通讯这一单一的功能。那就让我们来认识一下手机中的传感器。
6、距离传感器:距离感应器又叫位移传感器,是利用“ 飞行时间法” (flying time)的原理来实现测距离,以检测物体的距离的一种传感器。 “飞行时间法”( flying time)是通过发射特别短的光脉冲,并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间,通过测时间间隔来计算与物体之间的距离。手机中使用的是近距离传感器。当用户在接听或拨打电话时,将手机靠近头部,距离传感器可以测出之间的距离到了一定程度后便通知屏幕背景灯熄灭,拿开时再度点亮背景灯,这样更方便用户操作也更为节省电量。距离感应主要是利用各种元件检测对象物的物理变化量,通过将该变化量换算为距离,来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。根据
7、使用元件不同,分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。光线传感器:光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光线讯号转变成电器信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理即对投光器受光器间的光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制。从2002年的诺基亚7650(7650还带有扬声器感应) 开始,便有了光线传感器,它的好处就是可以根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。比如在光线充足的地方,屏幕很亮,键盘灯就会关闭;相反,在暗处,键盘灯就会亮
8、,屏幕较暗(与屏幕亮度的设置也有关系),这样既保护了眼睛又节省了能量,一举两得。光线传感器位于前摄像头旁边的一个小点, 如果在光线充足的情况下(室外或者是灯光充足的室内) ,大概在2-3秒之后, 键盘灯会自动熄灭,即使你再操作机子, 键盘灯也不会亮, 除非到了光线比较暗的地方,又一个键盘灯才会自动的亮起来; 如果在光线充足的情况下, 你试着用手将光线感应器遮上, 2-3秒之后, 键盘灯会自动亮起来,这个就是光线感应器的作用, 是起到一个节电的功能。重力传感器重力传感器,是新型属传感器技术,它采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器,与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点,完成从重力变化到电信号的
9、转换,是根 据 压 电 效 应 的 原 理 来 工 作 的 ,顾 名 思 义 压电效应就是测量内部的一片重物,重物正交两方向分力的大小,来判断水平的方向,通过对力敏感的传感器,感应到手机在变化姿势,跟重心的变化,使手机的光标位置的变化来实现选择功能。现大部分的高端智能机都使用到重力传感器,使手机更加的人性化,重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动转,在玩游戏可以代替上下左右,比如说玩赛车游戏,可以不通过按键,将手机平放,左右摇摆就可以代替模拟机游戏的方向左右移动了。手机重力感应指的是手机内置重力摇杆芯片,支持摇晃切换所需的界面和功能,翻转静音,甩动切换视频等,是一种非常具有使用乐趣的功能。温度传
10、感器温 度 传 感 器 是 利用物质中各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。温 度 传 感 器 是 最 早 开 发 , 应 用 最 广 的一 类 传 感 器 。 温 度 传 感 器 的 市 场 份 额 大 大 超 过 了 其 他 的 传 感 器 。手 机 中 的 温 度 传 感 器 应 用 , 主 要 是 针 对 农 村 市 场 推 出 可 以 显示 温 湿 度 的 手 机 , 可 以 帮 助 农 村 更 便 捷 地 了 解 气 候 变 化 , 未 来 手机 还 有 可 能 在 一 些 针 对 老 人 的 手 持 设 备 中 加 入 温 度 传 感 器 , 提 醒他 们 及 时 补 充 水 分 和 调 节 空 间 温 湿 度 。从 上 面 的 传 感 器 在 光 控 灯 和 手 机 中 的 应 用 可 以 预 见 传 感 器 在我 们 将 来 的 生 活 中 将 会 扮 演 一 个 越 来 越 重 要 的 角 色 , 比 如 自 然 灾害 的 预 测 等 等 方 面 , 传 感 器 将 会 成 为 人 类 更 好 的 生 存 下 去 的 最 强力 的 保 障 。参 考 文 献 :声光控节能灯-毕业论文设计-桂林大学传感器在手机中的运用-北京邮电大学传感器在日常生产和生活中的应用 -中国学术发表网光敏元件与光传感器的市场动态和发展-计测技术;2005年 04 期