传感器在日常生活中的运用之研究

近年来，随着电子技术领域相关技术的不断发展，传感器技术的应用范围也日益扩大。当前技术条件支持下，传感器设备及其技术类型呈现出了多元化、多样化的发展趋势，并在人类日常生活中应用广泛，渗透到了与日常生活息息相关的各个方面，促进了大众各种感官与直觉的延伸，帮助人们获取各个方面的信息。本文即基于对传感器的基本概述，重点研究传感器在日常生活中的运用，望能够促进传感器技术以及相关装置与日常生活各个领域的进一步融合，更好的发挥传感器的功能优势。

【关键词】传感器 类型 运用

传感器技术与计算机技术、自动控制技术以及通信技术共同成为了支撑当前信息产业发展的支柱技术。同时，作为信息产业发展的源头与起点，传感器技术是整个信息社会赖以生存与发展的物质基础与技术保障。随着现代科学技术的不断发展与完善，传感器正逐步向着工艺集成化、多变量复合化、智能化、以及网络化方向发展，各种不同类型的传感器装置开始越来越多的出现在我们日常生活的方方面面中，给我们的日常使用带来极大的便利。

1 传感器概述

目前学界对传感器的基本定义是：传感器是一类将各种非电学物理量（包括质量信号、压力信号、温度信号、湿度信号、速度信号、高度信号、声音信号、以及光照信号等在内）利用对上述各类物理量有高度敏感性的元件（通常有光敏电阻元件、热敏电阻元件、磁敏元件、味敏元件、力敏元件等），转换为更加方便利用的常规电信号（包括电压信号、电流信号以及电阻信号等在内）的特殊元器件。在传感器装置的实际应用中，该器件可以通过感知被测量非电学物理量指标变化或接收输入物理、化学变量信息的方式，按照一定规律与要求转换为的所需的电信号输出，满足对信息进行传输、显示、处理、记录、存储以及控制等在内的一系列功能要求。作为现代信息技术领域中非常重要的感知性器官，传感器实质上是人类感官在电子领域的延伸，对自动检测以及自动控制功能的实现有着非常重要的意义与价值。

传感器的主要构成要素包括四个部分，其一是敏感元件，其二是转换元件，其三是变换电路，其四是辅助电源。其中，敏感元件负责直接感受被测量指标，并输出与被测量有明确关系的对应物理量信号；转换元件则将敏感元件所输出物理量信号经转换处理后形成电信号；变换电路负责接收转换元件输出电信号并对该信号进行放大调制处理；辅助电源则面向转换元件以及变换电路提供电能支持。

2 传感器类型

当前，随着电子技术的不断发展与完善，市面上常见的传感器类型众多，不同类型传感器装置的工作原理有所不同，分类标准也存在一定差异。如可以根据使用用途进行分类，包括速度传感器、加速度传感器、液位传感器、位置传感器、压力敏传感器、热敏传感器等多种类型；根据工作原理进行分类，包括生物传感器、振动传感器、磁敏传感器、真空度传感器以及气敏传感器等多种类型；根据输出信号进行分类，包括开关传感器、数字传感器以及模拟传感器等多种类型；也可根据测量目的进行分类，包括物理性传感器、化学性传感器以及生物性传感器等多种类型。

3 传感器运用

3.1 传感器在手机中的运用

在日常生活中广泛使用的手机中，传感器设备及其相关技术的应用可以说是非常普遍的。例如，多数智能手机均在听筒位置设置了距离传感器装置，在用户接听或者拨打电话的过程中，当距离传感器装置检测到用户头部与手机距离缩小至一定范围内后，手机屏幕自动熄灭，以免用户在接听或拨打电话的过程中出现误操作问题；又比如光线传感器装置可设置于手机屏幕上方，当传感器检测到外部光线强度较大的情况下，手机屏幕可自动增加亮度，以方便用户浏览手机界面，反之，当传感器检测到外部光线强度较小的情况下，手机屏幕可自动降低亮度，在节约电量的同时保护用户眼睛；又比如，手机屏幕上方所装配的摄像系统中也实现了对传感器技术的应用，通过应用光学传感器的方式进行图像捕捉，以获得具有高度清晰性的成像效果。除此以外，当前一些高端智能手机中还配备有重力传感器、位移传感器以及三轴陀螺仪等智能化传感器装置，为用户提供了非常丰富的功能支持。

3.2 传感器在家用电器中的运用

在居民日常生活所使用的各种家用电器中也涉及到了传感器设备及其技术的广泛应用。如家用电饭煲中内置有专门的温度传感器装置，在温度达到预设阈值后自动执行断电或跳闸操作，以免因家用电器内部元件持续工作导致温度升高，进而诱发火灾事故。家用空调中系统中同样应用了专门的温度传感器以及湿度传感器装置，在空调设备出厂前给传感器装置设定理想的温度以及湿度控制区域，在实际应用中当传感器检测到环境中实际温度、湿度高于或低于设定温度、湿度时，自动触发空调系统加温/降温或加湿/干燥功能，以实现自动调节室内空气温度与湿度的目的。除此以外，家用全自动消毒洗碗机中也应用了先进的智能电子传感器装置，在洗碗机实际工作状态下，通过温度传感器装置对水温进行控制，并经由水位传感器对水量进行控制，完成清洗工作后在温度传感器装置的监测下进行自动烘干处理。

3.3 传感器在车辆中的运用

汽车是满足大众出行需求的重要交通工具之一。近年来，我国城镇居民对汽车的应用日益频繁，车辆系统中对传感器设备及其技术的应用也更加广泛。如，目前市面上大部分车辆均设置有安全气囊系统，在车辆安全气囊系统中综合了对压力传感器、加速度传感器以及气体发生器等相关设备的应用。一旦汽车在运行过程中遭受撞击，则安全气囊系统自动触发，系统可通过内设传感器设备的方式，将所感受到的加速度、压力等重要参数精处理转换为电信号并传输至汽车机械控制分区中，由控制区针对车辆所遭受撞击情况进行快速处理与分析，当分析结果达到预先设定阈值时自动触发安全气囊装置，以起到保护行车人员人身安全的目的。

除此以外，车用传感器装置同样是车辆电子设备系统中非常关键的构成部分之一，负责信息收集的工作任务。作为车辆电喷发动机系统以及自动空调系统中关键性的参数之一，温度的测量与控制是非常重要的。车辆内部需要通过设置温度传感器装置的方式对发动机热状态、气体以及液体温度进行准确测量。车辆常用温度传感器装置包括三种类型，分别为热敏电阻式传感器、热偶电阻式传感器以及线绕电阻式传感器。其中，热敏电阻式传感器优势是灵敏度高，响应速度快，但缺點是适宜温度偏低，线性条件差；热偶电阻式传感器优势是准确度快，测量温度区间大，但缺点是单独使用性能不佳，需与冷端以及放大器相配合使用；线绕电阻式传感器的优势是准确度高，但缺点是响应速度比较缓慢。在实际应用中需要根据实际情况，灵活选用，以最大限度的确保传感器装置功能的发挥。

3.4 传感器在生产中的运用

随着工业生产自动化水平的不断提升以及现代信息技术的快速发展，各方人员对生产过程安全性水平的要求不断提高。产的要求越来越高，对在生产过程中各种量的检测和控制的自动化水平也越来越强，传感器在钢铁、造纸、石化、医药、食品等企业中得到了广泛的应用如差压传感器在医药方面的应用，光纤传感器在智能复合材料中和热加工生产中的应用，红外传感器在皮带运输机安全警示系统中应用，电涡流传感器在印刷品厚度检测中的应用距离传感器在判断车辆运动速度方面的应用等。以纺织印染生产工艺为例，此类生产作业对环境温度的控制要求较高，为实现对温度的精确控制，可引入湿度传感器装置，依托于传感器内部湿敏元件将空气中水蒸汽信号转换为电信号后输出，以支持对温度的自动控制。此过程中所选用的温度传感器装置不但测量准确并且反应速度快，因此在工业生产中得到了较为广泛的应用，对提高生产质量也起到了积极的作用与效果。

4 结束语

综上所述，傳感器技术以及相关传感器相关装置在日常生活各个领域、各个细节中的应用均是非常广泛的。两者的融合对经济发展以及社会进步的推动作用同样非常明显。人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官，而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器积极与日常生活密切融合。本文上述分析中对传感器的基本原理以及结构进行了简要探索，在此基础之上详细分析了传感器在手机、家用电器、车辆以及生产等日常生活相关领域中的应用要点与价值，望能够促进传感器技术的进一步发展与完善，以期其能够在日常生活中发挥更为确切的应用价值。

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作者简介

尚小晶（1987-），女，吉林省长春市人。硕士学位。讲师。

作者单位

吉林建筑大学城建学院 吉林省长春市 130111