傳感器無處不在，它們存在于自動門、收銀機(jī)、醫(yī)院里，也還能被用于體內(nèi)和體外。傳感器探測物理世界的方方面面：物質(zhì)、能量、力量，類似于人或動物的感覺器官。但是傳感器并沒有把信息轉(zhuǎn)換成神經(jīng)脈沖，而是把它們轉(zhuǎn)換成電信號。這些信號可以在計(jì)算機(jī)上存儲、處理或顯示在屏幕上。它們可以是恒定或隨時(shí)間變化的電流或電壓。

傳感器可以回答許多重要的問題，比如汽車輪胎充氣情況如何，飛機(jī)機(jī)翼上是否結(jié)冰，空氣中是否有一氧化碳，血液中有多少氧氣。電氣工程師則與傳感器一起工作，監(jiān)測生物和環(huán)境指標(biāo)，如葡萄糖、心率和功能、溫度和pH值等。

在過去的幾十年里，傳感器已經(jīng)從相對大型、笨重的儀器發(fā)展到體積小、價(jià)格便宜、易于攜帶、內(nèi)置于手機(jī)等設(shè)備中、分散在環(huán)境中或放置在人身上或體內(nèi)的設(shè)備。

傳感器的工作原理

被感覺到的“東西”可以是你能想到的物理環(huán)境中的任何東西。它可以是光，溫度，濕度，輻射，化學(xué)物質(zhì)如過氧化氫或鉛，生化物質(zhì)如葡萄糖或DNA，以及無線電波等。

例如，光傳感器使用一種稱為光電二極管的設(shè)備將光轉(zhuǎn)換成電流。某些物質(zhì)和分子在與其他物質(zhì)或粒子相互作用時(shí)會發(fā)出光。例如，不可見的輻射被一種叫做“閃爍體”的物質(zhì)吸收，從而產(chǎn)生可見光，然后被光傳感器探測到。這就是x射線在當(dāng)今醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用。化學(xué)反應(yīng)也可以產(chǎn)生電流，電流可以用來制造傳感器，來檢測一個(gè)或多個(gè)參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。材料形狀或振動的變化也會產(chǎn)生電流或電壓，可以用來感知壓力或加速度。

什么是好的傳感器

例如，當(dāng)測量一種強(qiáng)度的光與另一種強(qiáng)度的光時(shí)，好的傳感器必須能夠分辨出電壓的差異。好的傳感器還需要確保振動、溫度變化和極端情況以及其他環(huán)境因素不會影響其輸出。傳感器是任何能夠探測到物理環(huán)境的某一方面并將其轉(zhuǎn)化為有用信息的東西。這些信息可以幫助人們簡化日常生活或解決當(dāng)今一些最緊迫的問題，比如安全問題。