一文介绍物联网传感器如何工作

化学传感器-这些传感器用于检测特定的化学物质。该传感器包含一个由一种材料制成的传感层，只要与化学物质发生反应，其电阻就会发生变化。例如，许多物联网系统使用MQ系列（MQ9、MQ2、MQ7等）气体传感器。它能检测出一氧化碳、液化石油气和甲烷等各种气体的存在。

图1——基于电阻的传感器

转换为电信号

可以说，第二个最流行的科学方程式，欧姆定律（V=IR）建立了电流、电压和电阻之间的直接关系。这个定律的妙处在于，电阻的任何微小变化都可以在瞬间转换成电信号（电压或电流）。

图2——电阻传感物理变化到电信号的转换

因此，每种基于电阻的物联网传感器（包括MEMS技术）都直接或间接地使用欧姆定律。

物联网传感器中基于电容的传感机制

基于电容的传感机制通过改变材料的电容来捕捉物理量的变化，就像电阻一样，取决于材料的物理几何结构。

然而，几乎所有基于电容的传感系统主要依赖于物理几何结构的变化——面积、距离和材料的电容能力（由其可存储的电荷量来描述）。

触摸传感器是物联网系统中最常见的电容式传感器之一。智能手机使用由许多触摸传感器组成的触摸屏。本质上，它是一个压力传感器，可以检测来自身体接触的压力/力。

当屏幕受到物理触摸刺激时，施加的压力会改变屏幕的面积或距离，从而触发屏幕下方电容值的变化。

这种电容的变化就像一个电子开关，将电信号驱动到下一级。图3示出了触摸传感器的工作原理。

图3–电容式触摸传感器的2D和3D工作

与使用欧姆定律的基于电阻的传感系统类似，基于电容的系统有自己独特的关系，将电容的变化映射到电压和电流。

电容式与电阻式传感

在电阻传感中，一些物理量，如光和温度，需要一种特殊类型的材料。其中存在利弊，一方面，电阻的变化对被测量是唯一的。但另一方面，这种独特性需要完全不同的测量/传感程序。

相反，大多数基于电容的传感系统保持统一的传感过程，因为这种变化主要是由于物理几何的变化。此外，与电阻式传感器相比，它们相对较新，目前仅限于使用MEMS技术的传感机械系统。

结论

此外，物联网只是传感器设计的一部分。系统必须有效地处理接收到的数据，并根据用户需求提供以应用程序为中心的结果。

目前，物联网传感器已经渗透到制造业，自动化了大多数人工操作，形成了一个全新的分支，叫做工业物联网（IIOT）。

与个人电脑和智能手机不同的是，物联网技术还没有在我们的生活中带来巨大的变革。在此之前，整个物联网生态系统需要继续发展。

参考文献

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（编辑：应用网_阳江站长网）

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