【導讀】工業領域已經長期使用各種傳感器，但是物聯網的發明將傳感器的發展帶到了完全不同的水平。物聯網平臺可以使用各種傳感器運行并提供各種信息數據。
它們用于收集數據，推送數據并與連接的設備的整個網絡共享數據。所有這些收集的數據使設備能夠自主運行，并且整個生態系統每天都在變得“更智能”。通過將一組傳感器和一個通信網絡結合在一起，設備可以彼此共享信息，并正不斷的改善其有效性和功能性。
以特斯拉汽車為例。汽車上的所有傳感器都會記錄他們對周圍環境的感知，然后將信息上傳到龐大的數據庫中。然后處理數據，并將所有重要的新信息發送到所有其他車輛。這是一個持續的過程，整個特斯拉的車輛每天都在變得越來越智能。下面讓我們看一下在IoT世界中廣泛使用的一些關鍵傳感器。
溫度傳感器
“一種用于測量熱能的設備，該設備允許檢測特定來源的溫度的物理變化并為設備或用戶轉換數據，被稱為溫度傳感器。”
這些傳感器已經在各種設備中部署了很長時間。但是，隨著物聯網的出現，他們發現更多設備中存在更多空間。
僅在幾年前，它們的用途主要包括A / C控制、冰箱、用于環境控制的類似設備。但是，隨著物聯網世界的到來，他們已經在制造過程，農業和健康行業中找到了自己的角色。在制造過程中，許多機器需要特定的環境溫度以及設備溫度。通過這種測量，制造過程始終可以保持最佳狀態。另一方面，在農業中，土壤溫度對于作物生長至關重要。這有助于植物的生產，使產量最大化。
以下是溫度傳感器的一些子類別：
熱電偶：這些是電壓設備，可指示隨電壓變化而進行的溫度測量。隨著溫度升高，熱電偶的輸出電壓升高。
電阻溫度檢測器（RTD）：設備的電阻與溫度成正比，當溫度上升時電阻沿正方向增加。
熱敏電阻：這是一個對溫度敏感的電阻，會隨著溫度的變化而改變其物理電阻。
IC（半導體）：它們是線性器件，其中半導體的電導率線性增加，并且利用了半導體材料的可變電阻特性。它可以提供數字形式的直接溫度讀數，尤其是在低溫下。
紅外傳感器：它通過攔截物體或物質發射的一部分紅外能量并檢測其強度來檢測溫度，僅可用于測量固體和液體的溫度，由于其透明性，因此無法在氣體上使用。
接近傳感器
可檢測附近物體的存在與否或該物體的屬性，并將其轉換為信號無需與它們接觸即可，用戶或簡單的電子儀器輕松讀取。
接近傳感器廣泛用于零售行業，因為它們可以檢測運動以及客戶與他們可能感興趣的產品之間的相關性。立即向用戶通知附近產品的折扣和特價。
車輛是另一個很大且相當古老的用例。您正在倒車，并在倒車時對障礙物感到不適，這就是接近傳感器的工作。
它們還用于在購物中心，體育館或機場等地方提供停車位。
以下是一些子類別的接近傳感器：
感應傳感器：感應接近傳感器用于非接觸式檢測，以利用電磁場或電磁輻射束找出金屬物體的存在。
它可以比機械開關更高的速度運行，并且由于其堅固性而顯得更加可靠。
電容式傳感器：電容式接近傳感器既可以檢測金屬目標，也可以檢測非金屬目標。幾乎所有其他材料的介電常數與空氣不同。它可用于通過很大一部分目標感應很小的物體。因此，通常用于困難和復雜的應用程序中。
光電傳感器：光電傳感器由光敏部件組成，并使用光束檢測物體的存在或不存在。它是電感式傳感器的理想替代品。并用于遠距離感測或感測非金屬物體。
超聲波傳感器：超聲波傳感器還用于檢測目標的存在或測量與雷達或聲納相似的目標的距離。這為惡劣和苛刻的條件提供了可靠的解決方案。
壓力傳感器
壓力傳感器是一種感測壓力并將取決于所施加的壓力水平轉換為電信號的設備。
有許多設備依靠液體或其他形式的壓力。這些傳感器使創建物聯網系統成為可能，該物聯網系統監視受壓力推動的系統和設備。在偏離標準壓力范圍的情況下，設備會將應解決的任何問題通知系統管理員。
部署這些傳感器不僅在制造中非常有用，而且在整個水系統和加熱系統的維護中也非常有用，因為它很容易檢測到壓力的任何波動或下降。
水質傳感器
水質傳感器主要用于水分配系統中的水質檢測和離子監測。實際上到處都使用水。這些傳感器在監測不同用途的水質方面起著重要作用。它們用于各種行業。
以下是使用中最常見的水傳感器類型的列表。
余氯傳感器：它測量水中的余氯（即游離氯，一氯胺和總氯），由于其效率高而被廣泛用作消毒劑。
總有機碳傳感器：TOC傳感器用于測量水中的有機元素。
濁度傳感器：濁度傳感器可測量水中的懸浮固體，通常用于河流和溪流表計，廢水和污水測量中。
電導率傳感器：電導率測量主要在工業過程中進行，以獲取有關水溶液中總離子濃度（即溶解的化合物）的信息。
pH傳感器：用于測量溶解水中的pH值，指示其酸性或堿性（堿性）程度。
氧還原電位傳感器：ORP測量可洞察溶液中發生的氧化/還原反應的水平。
化學傳感器
化學傳感器應用于許多不同的行業。他們的目標是指出液體的變化或找出空氣中的化學變化。它們在較大的城市中發揮著重要作用，在這些城市中，有必要跟蹤變化并保護人口。
化學傳感器的主要用例可以在工業環境監測和過程控制中找到，有意或無意釋放的有害化學物質檢測，爆炸和放射性檢測，空間站，制藥業和實驗室的回收過程等。
以下是最常用的化學傳感器：
化學場效應晶體管
Chemiresistor
電化學氣體傳感器
氯化氯傳感器
硫化氫傳感器
非分散紅外傳感器
pH玻璃電極
電位傳感器
氧化鋅納米棒傳感器
氣體傳感器
氣體傳感器與化學傳感器相似，但專門用于監視空氣質量的變化并檢測各種氣體的存在。像化學傳感器一樣，它們被廣泛用于制造業，農業和健康等行業，并用于空氣質量監測，有毒或可燃氣體的檢測，煤礦中的有害氣體監測，石油和天然氣工業，化學實驗室研究，制造–油漆，塑料，橡膠，制藥和石化等
以下是一些常見的氣體傳感器：
二氧化碳傳感器
呼吸分析儀
一氧化碳檢測儀
催化珠傳感器
氫氣傳感器
空氣污染傳感器
氮氧化物傳感器
氧氣傳感器
臭氧監測儀
電化學氣體傳感器
氣體檢測儀
濕度計
煙霧感應器
煙霧傳感器是一種感測煙霧（空氣中的微粒和氣體）及其水平的設備。
它們已經使用了很長一段時間。但是，隨著物聯網的發展，它們現在更加有效，因為它們已插入系統中，該系統可立即通知用戶有關不同行業中發生的任何問題。
煙霧傳感器廣泛用于制造業，HVAC，建筑物和基礎設施，以檢測火災和氣體事故。這樣可以保護在危險環境中工作的人，因為與舊系統相比，整個系統要有效得多。
常見的煙霧傳感器類型
煙霧傳感器會檢測周圍煙霧，氣體和火焰的存在。可以通過光學方法或物理方法或使用這兩種方法進行檢測。
光學煙霧傳感器（光電）：光學煙霧傳感器使用光散射原理觸發乘員。
電離煙霧傳感器：電離煙霧傳感器基于電離原理（一種化學物質來檢測引起觸發警報的分子）而工作。
紅外傳感器
紅外傳感器是用于通過發射或檢測紅外輻射來感測周圍環境的某些特征的傳感器。它還能夠測量物體散發的熱量。
它們現在用于各種IoT項目中，尤其是在醫療保健領域，因為它們使對血流和血壓的監視變得簡單。它們甚至還用于各種常規的智能設備中，例如智能手表和智能手機。其他常見用途包括家用電器和遙控器，呼吸分析，紅外視覺（例如，可視化電子設備中的熱泄漏，監測血液流動，藝術史學家可以查看油漆層以下），可穿戴電子設備，光學通訊，基于非接觸的溫度測量，汽車盲角檢測。
它們的用途不止于此，它們還是確保您家中高安全性的好工具。此外，它們的應用還包括環境檢查，因為它們可以檢測各種化學物質和熱泄漏。它們將在智能家居行業中扮演重要角色，因為它們具有廣泛的應用范圍。
液位傳感器
用于確定在打開或關閉的系統中流動的液體，液體或其他物質的液位或數量的傳感器稱為液位傳感器。
像IR傳感器一樣，液位傳感器也存在于眾多行業中。它們主要用于測量燃油量，但也用于處理液體材料的企業。例如，回收行業以及果汁和酒精行業都依靠這些傳感器來測量其擁有的液體資產的數量。
液位傳感器的最佳用例是，打開或關閉容器中的電量監測和液位，海平面監測和海嘯預警，儲水罐，醫療設備，壓縮機，液壓儲罐，機床，飲料和制藥工藝，高或低液位檢測等
由于傳感器可以隨時收集所有重要數據，因此有助于更好地簡化業務。使用這些傳感器，任何產品經理都可以精確地看到準備分配多少液體以及是否應加快生產。
基本的液位測量類型有兩種：
點液位傳感器：點液位傳感器通常會檢測特定的特定液位，并在感測對象高于或低于該液位時對用戶做出響應。它集成到單個設備中以獲取警報或觸發
連續液位傳感器：連續液位傳感器測量指定范圍內的液體或干燥物料液位，并提供連續指示液位的輸出。最好的例子是車輛中的油位顯示。
影像感應器
圖像傳感器是用于將光學圖像轉換成電子信號以電子方式顯示或存儲文件的儀器。
圖像傳感器的主要用途是在數碼相機和模塊，醫學成像和夜視設備，熱成像設備，雷達，聲納，媒體室，生物識別和IRIS設備中。
傳感器主要使用兩種類型：CCD（電荷耦合器件）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）成像器。盡管每種類型的傳感器使用不同的技術來捕獲圖像，但
CCD和CMOS成像器均使用金屬氧化物半導體，對光的敏感度相同，并且沒有固有的質量差異
普通消費者會認為這是一臺普通的相機，盡管事實并非遙不可及，但圖像傳感器卻與各種不同的設備連接在一起，從而使它們的功能更加完善。
汽車行業是最著名的用途，圖像在其中起著非常重要的作用。使用這些傳感器，系統可以識別駕駛員通常會在道路上注意到的標志，障礙物和許多其他東西。它們在物聯網行業中起著非常重要的作用，因為它們直接影響無人駕駛汽車的發展。
它們也在改進的安全系統中實現，在該系統中，映像可幫助捕獲有關犯罪者的詳細信息。
在零售行業中，這些傳感器用于收集有關客戶的數據，幫助企業更好地了解誰在實際訪問他們的商店，種族，性別，年齡等只是零售所有者通過使用這些IoT傳感器獲得的一些有用參數。
運動檢測傳感器
運動檢測器是一種電子設備，用于檢測給定區域中的物理運動（運動），并將運動轉換為電信號。任何物體的運動或人類的運動
運動檢測在安全行業中起著重要作用。企業在始終不應檢測到運動的區域中使用這些傳感器，并且很容易注意到安裝了這些傳感器的任何人的存在。這些主要用于入侵檢測系統，自動門控制，動臂屏障，智能攝像機（即基于運動的捕獲/視頻記錄），收費廣場，自動泊車系統，自動水槽/馬桶沖洗器，干手器，能源管理系統（即自動照明，交流電，風扇，電器控制等）。
另一方面，這些傳感器還可以解密不同類型的運動，從而使其在某些行業中非常有用，在這些行業中，客戶可以通過揮手或執行類似操作來與系統進行通信。例如，某人可以向零售商店中的傳感器揮手，以請求協助做出正確的購買決定。
盡管它們的主要用途與安全行業相關，但是隨著技術的進步，這些傳感器的可能應用數量只會不斷增加。
以下是廣泛使用的關鍵運動傳感器類型：
被動紅外（PIR）：它可檢測人體熱量（紅外能量）以及家庭安全系統中使用最廣泛的運動傳感器。
超聲波：發出超聲波脈沖并通過跟蹤聲波的速度來測量運動物體的反射。
微波：發出無線電波脈沖并測量移動物體的反射。與紅外和超聲波傳感器相比，它們覆蓋的面積更大，但它們容易受到電干擾并且價格更高。
加速度傳感器
加速度計是一種傳感器，用于測量物體由于慣性力而經歷的物理或可測量的加速度，并將機械運動轉換為電輸出。定義為速度相對于時間的變化率
這些傳感器現在存在于數百萬種設備中，例如智能手機。它們的用途通常涉及振動，傾斜和加速度的檢測。這非常適合監視您的駕駛團隊或使用智能計步器。在某些情況下，它被用作防盜保護的一種形式，因為如果移動了應保持靜止的物體，則傳感器可以通過系統發送警報。
它們廣泛用于蜂窩和媒體設備，振動測量，汽車控制和檢測，自由落體檢測，飛機和航空工業，運動檢測，體育學院/運動員行為監測，消費電子產品，工業和建筑工地等。
加速度計的種類繁多，以下主要用于物聯網項目：
霍爾效應加速度計：霍爾效應加速度計使用霍爾原理來測量加速度，它測量由其周圍磁場變化引起的電壓變化。
電容式加速度計：電容式加速度計根據兩個平面之間的距離來感應輸出電壓。電容式加速度計也較不容易受噪聲和溫度變化的影響。
壓電加速度計：壓電傳感原理正在發揮壓電效應。基于壓電膜的加速度計最適合用于測量振動，沖擊和壓力。
每種加速度計傳感技術都有其自身的優點和折衷之處。在選擇之前，重要的是要了解各種類型的基本差異以及測試要求。
陀螺儀傳感器：
用于測量角速度或角速度的傳感器或設備稱為陀螺儀傳感器，角速度簡單定義為繞軸旋轉速度的度量。該設備主要用于在3軸方向上導航和測量角速度和旋轉速度。最重要的應用是監視對象的方向。
它們的主要應用領域包括汽車導航系統，游戲控制器，蜂窩和攝像頭設備，消費類電子產品，機器人控制，無人機和RC控制直升機或無人機控制，車輛控制/ ADAS等。
陀螺儀傳感器有幾種，分別根據其工作機理，輸出類型，功率，感應范圍和環境條件進行選擇。
旋轉（經典）陀螺儀
振動結構陀螺儀
光學陀螺儀
MEMS（微機電系統）陀螺儀
這些傳感器始終與加速度計結合使用。這兩個傳感器的使用僅向系統提供更多反饋。在安裝陀螺儀傳感器后，許多設備可以幫助運動員提高運動效率，因為他們可以在運動過程中接觸運動員的運動。
這只是其應用的一個示例，但是，由于此傳感器的作用是檢測旋轉或扭曲，因此它的應用對于某些制造過程的自動化至關重要。
濕度傳感器
濕度定義為空氣或其他氣體氣氛中水蒸氣的量。最常用的術語是“相對濕度（RH）
這些傳感器通常遵循溫度傳感器的使用，因為許多制造過程都需要完美的工作條件。通過測量濕度，可以確保整個過程平穩進行，并且在發生任何突然變化時，可以立即采取措施，因為傳感器幾乎可以立即檢測到變化。它們的應用和用途可在工業和住宅領域中用于加熱，通風和空調系統控制。它們也可以在汽車，博物館，工業空間和溫室，氣象站，油漆和涂料行業，醫院和制藥行業中找到，以保護藥品
光學傳感器
測量光線的物理量并將其轉換為用戶或電子儀器/設備易于讀取的電信號的傳感器稱為光學傳感器。光學傳感器受到物聯網專家的喜愛，因為它們可以同時測量不同物體。該傳感器背后的技術使其能夠監視電磁能，其中包括電，光等。
由于這個事實，這些傳感器已用于醫療保健，環境監測，能源，航空航天和許多其他行業。有了石油公司，制藥公司和礦業公司的存在，他們可以更好地跟蹤環境變化，同時保持員工安全。
它們的主要用途可以在環境光檢測，數字光開關，光纖通信中找到，這是因為最適合于石油和天然氣應用，民用和運輸領域，高速網絡系統，電梯門控制，裝配線零件計數器和安全系統。
以下是光學傳感器的主要類型：
光電探測器：它使用光敏半導體材料（例如光電管，光電二極管或光電晶體管）作為光電探測器。
光纖：光纖不帶電流，因此它不受電和電磁干擾的影響，甚至在損壞的情況下也不會產生火花或發生電擊危險。
高溫計：它通過感測光的顏色來估計物體的溫度，并且物體根據其溫度輻射光并在相同溫度下產生相同的顏色。
接近和紅外：接近使用光感應附近的物體，而在可見光不方便的地方使用紅外。
顯然，物聯網已經變得非常受歡迎，并且當前的趨勢表明它是未來。它只是簡單地幫助實現各種流程的自動化，使這些系統對于普通消費者和企業都非常有用。
隨著整個平臺通過融合上述所有傳感器而變得更加智能，我們尚未看到該技術的全部潛力。考慮到所有測量數據均已收集并可以分析的事實，很明顯，物聯網在未來將變得更加智能。
來源： Talk工控
