带你了解一下那些物联网时代里常见的传感器

随着计算机技术和网络通信技术的进步和普及，物联网系统的实现逐步变得容易。物联网可极大提高人们的生活质量。随着物联网时代的到来，关于传感器你都了解哪些呢？

各种各样的物联网应用，都离不开传感器的支持。资料图

物联网在结构上分为感知层、网络层和应用层三个部分。其中，感知层作为网络层传输的数据源头、应用层计算的数据基础，起到了至关重要的作用。而构成感知层的重要组件就是各种各样的传感器。

首先，传感器的基本概念，简单来说，就是由一种敏感元件和转换元件组成的检测装置，能感受到被测量，并能将检测和感受到的信息按照一定规律转换为电信号（电压、电流、频率或者是相位等）的形式输出，最终为物联网应用的数据分析、人工智能提供数据来源。

距离传感器

距离传感器根据测距时发出的脉冲信号不同，可以分为光学和超声波两种。二者的原理类似，都是通过向被测物体发送脉冲信号，接收反射，然后根据时差、角度差和脉冲速度计算出被测物体的距离。

目前，距离传感器被广泛应用于手机和各种智能灯具中，产品可以根据用户在使用过程中的不同距离产生不同的变化。

光传感器

光传感器的工作原理就是利用光电效应，通过光敏材料将环境光线的强弱转换为电量信号。根据不同材质的光敏材料，光传感器又会有各种不同的划分和敏感度。

光传感器主要应用在电子产品的环境光强监测上。数据显示在一般的电子产品中，显示器的电量消耗高达总电量消耗的3成以上，因此随着环境光强的变化改变显示屏的亮度就成了最关键的节能手段。另外也让智能地显示效果更加柔和舒适。

温度传感器在药品冷藏柜，以及疫苗远程冷链监测中的应用十分广泛。资料图

温度传感器

温度传感器从使用的角度大致可以分为接触式和非接触式两类。前者是让温度传感器直接与待测物体接触，来通过温敏元件感知被测物体温度的变化；而后者是使温度传感器与待测物体保持一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线强弱，从而计算出温度的高低。

温度传感器主要应用在智能保温和环境温度检测等和温度紧密相关的领域。

烟雾传感器

烟雾传感器根据探测原理的不同，常用的有化学探测和光学探测两种。

前者利用了放射性镅241元素，在电离状态下产生的正、负离子在电场作用下定向运动产生稳定的电压和电流。一旦有烟雾进入传感器，影响了正、负离子的正常运动，使电压和电流产生了相应变化，通过计算就能判断烟雾的强弱。

烟雾报警器，资料图

后者通过光敏材料，正常情况下光线能完全照射在光敏材料上，产生稳定的电压和电流。而一旦有烟雾进入传感器，则会影响光线的正常照射，从而产生波动的电压和电流，通过计算也能判断出烟雾的强弱。

烟雾传感器主要应用在火情报警和安全探测等领域。

心率传感器

常用的心率传感器主要利用特定波长的红外线对血液变化的敏感性原理。由于心脏的周期性跳动，引起被测血管中的血液在流速和容积上的规律性变化，经过信号的降噪和放大处理，计算出当前的心跳次数。

心率传感器在Apple Watch等可穿戴设备中应用广泛。资料图

值得一提的是，根据人的肤色深浅不同，同一款心率传感器发出的红外线穿透皮肤和经皮肤反射的强弱也不同，这造成了测量结果方面一定的误差。通常情况下一个人的肤色越深，则红外线就越难从血管反射回来，从而对测量误差的影响就越大。

目前，心率传感器主要应用在各种可穿戴设备和智能医疗器械上。