第3章 物联网传感器介绍

1传感器的时代

物联网来了感知识别技术融合物理世界和信息世界，是物联网区别于其他网络最独特的部分。3第3章物联网传感器介绍传感器简介与常见分类3.1几种常用传感器和智能传感器3.2无线传感器网络（WSN）简介3.343.1传感器简介与常见分类1、传感器概念信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。

理论上讲传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。

传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。53.1传感器简介与常见分类

国际电工委员会（IEC）的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。

我国国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受（或响应）规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及响应的电子线路所组成。”63.1传感器简介与常见分类

常用定义传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。73.1传感器简介与常见分类在检测控制系统和科学实验中，需要对各种参数进行检测和控制，而要达到比较优良的控制性能，则必须要求传感器能够感测被测量的变化并且不失真地将其转换为相应的电量，这种要求主要取决于传感器的基本特性。传感器的基本特性主要分为静态特性和动态特性。2、传感器的性能指标82、传感器的性能指标静态特性是指检测系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。

（1）反映传感器静态特性的性能指标（1）线性度（2）测量范围和量程（3）漂移（4）迟滞（5）重复性（6）灵敏度（7）精度（8）分辨率（9）稳定性主要包括：92、传感器的性能指标动态特性是指检测系统的输入为随时间变化的信号时，系统的输出与输入之间的关系。（2）反映传感器动态特性的性能指标传感器的输入信号是随时间变化的动态信号，这时就要求传感器能时刻精确地跟踪输入信号，按照输入信号的变化规律输出信号。

动态特性就是指传感器对于随时间变化的输入信号的响应特性，通常要求传感器不仅能精确地显示被测量的大小，而且还能复现被测量随时间变化的规律，这也是传感器的重要特性之一。103.1传感器简介与常见分类3、传感器的常见分类（1）按被测参量分类：A、机械量参量：如位移传感器，速度传感器等。B、热工参量：如温度传感器、压力传感器等。C、物性参量：如pH传感器、氧含量传感器等。（2）按工作原理分类：A、物理传感器B、化学传感器C、生物传感器3、传感器的常见分类（3）按照能量转换分类A、能量转化型传感器B、能量控制型传感器（4）按传感器使用材料分类A、按照其所用材料的类别分：金属聚合物、陶瓷、混合物等。B、按材料的物理性质分：导体、绝缘体、半导体、磁性材料等。C、按材料的晶体结构分：单晶、多晶、非晶、材料等。此类传感器有半导体传感器、陶瓷传感器、复合材料传感器、金属材料传感器、高分子材料传感器，超导材料传感器、光纤材料传感器、纳米材料传感器等。3、传感器的常见分类（5）按传感器输出信号分类A、模拟传感器B、数字传感器C、开关传感器（6）按传感器用途分类

按照传感器用途可分为：压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、振动传感器、真空度传感器等。133.2几种常用传感器和智能传感器1、温度传感器主要分为：

热电偶传感器

接触式温度传感器

非接触式温度传感器143.2几种常用传感器和智能传感器2、光电传感器

光电传感器是利用光电子应用技术，将光信号转换成电信号从而检测被测目标的一种装置。

目前常用的光传感器类型主要有光电管、光电倍增管和半导体光敏元件。2、光电传感器（1）光电传感器的工作原理

光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。

光电传感器部分构成发送器、接收器和检测电路。2、光电传感器（2）光电传感器的分类

由光通量对光电元件的作用原理不同，所制成的光学测控系统是多种多样的，按光电元件（光学测控系统）输出量性质光电传感器可分两类，即模拟式光电传感器和脉冲（开关）式光电传感器。2、光电传感器（3）光电传感器的应用特点A、检测距离长。B、对检测物体的限制少。C、响应时间短。D、分辨率高。E、可实现非接触的检测。F、可实现颜色判别。G、便于调整。2、光电传感器（4）光电传感器的应用A、烟尘浊度监测仪B、光控大门C、光电池在光电检测和自动控制方面的应用D、闹钟功能E、电影放音193.2几种常用传感器和智能传感器3、智能传感器