傳感器無(wú)處不在，它們存在于自動(dòng)門(mén)、收銀機、醫院里，也還能被用于體內和體外。傳感器探測物理世界的方方面面：物質(zhì)、能量、力量，類(lèi)似于人或動(dòng)物的感覺(jué)器官。但是傳感器并沒(méi)有把信息轉換成神經(jīng)脈沖，而是把它們轉換成電信號。這些信號可以在計算機上存儲、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(wèn)題，比如汽車(chē)輪胎充氣情況如何，飛機機翼上是否結冰，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，監測生物和環(huán)境指標，如葡萄糖、心率和功能、溫度和pH值等。

在過(guò)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、內置于手機等設備中、分散在環(huán)境中或放置在人身上或體內的設備。

傳感器的工作原理

被感覺(jué)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(guò)氧化氫或鉛，生化物質(zhì)如葡萄糖或DNA，以及無(wú)線(xiàn)電波等。

例如，光傳感器使用一種稱(chēng)為光電二極管的設備將光轉換成電流。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(huì )發(fā)出光。例如，不可見(jiàn)的輻射被一種叫做“閃爍體”的物質(zhì)吸收，從而產(chǎn)生可見(jiàn)光，然后被光傳感器探測到。這就是x射線(xiàn)在當今醫學(xué)成像中的應用?；瘜W(xué)反應也可以產(chǎn)生電流，電流可以用來(lái)制造傳感器，來(lái)檢測一個(gè)或多個(gè)參與反應的化學(xué)物質(zhì)。材料形狀或振動(dòng)的變化也會(huì )產(chǎn)生電流或電壓，可以用來(lái)感知壓力或加速度。

什么是好的傳感器

例如，當測量一種強度的光與另一種強度的光時(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(dòng)、溫度變化和極端情況以及其他環(huán)境因素不會(huì )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化為有用信息的東西。這些信息可以幫助人們簡(jiǎn)化日常生活或解決當今一些最緊迫的問(wèn)題，比如安全問(wèn)題。