【导读】

 传感器是一种检测装置，“感”指能感受和测量温度、压力、超声波、流量、电阻、图像等信息数据，“传”指能把各种测量到的信息数据传输出去。

 1、什么是传感器

 传感器（Transducer/Sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并将感受到的信息，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。

 简单地说，传感器就是“传”+“感”，“传”是指把各种测量到的信息传输给处理器，或是存储、显示出来；“感”和人体的五觉有点类似，光学传感器是“视觉”，声敏传感器是“听觉”，气敏传感器是“嗅觉”，化学传感器是“味觉”，压敏、温敏及流体传感器是“触觉”。

 2、传感器的应用场景

 传感器一直存在于我们的生活当中，小到遥控器、台灯、手机按钮等，大到电视、锅炉检测、电网传输、医疗器械诊断等，覆盖大大小小不同的场景，也可以这样说，传感器技术和传感器是产品当中不可或缺的一部分。

 从技术和应用类型来看，传感器分为温度、压力、超声波、流量、电阻、图像传感器等；从学科来看，传感器包含声光电等，分为化学、物理、生物传感器等；从产业布局来看，传感器分为消费级、汽车电子、工业级、医疗传感器四种。

 自1883年全球第一台恒温器上市以来，传感器就以各种形式存在了相当长的一段时间。随着时间的发展，在物联网和AI技术不断进步的情况下，智能传感器被推向了市场，在物联网技术项目中得到广泛应用。

 物联网的发展离不开传感器的发展，物联网的感知层技术之一就是各种传感器，各种物与物的连接就是传感器的信息连接。例如，控制电机的转速，需要有转速传感器上传相应的数据。

 传感器在现代生活中是无处不在的，以手机为例，我们每天的运动步数，是手机里的陀螺仪在测量；现在很多手机的屏下指纹解锁，也是由这个陀螺仪进行检测的，它检测出用户想使用手机，就会让屏幕显示出指纹解锁的位置，这里会使用指纹传感器；还有加速度传感器，它可以判断人在行动时的速度变化，根据速度来断定此人是在开车，还是在步行，当人在走路时，会有一个稳定的非匀速加速，与乘车时的加速度是不同的，所以它能判断出人是在乘车还是在走路；手机里还有气压传感器，可以测量手机所处的高度。

 在工业过程控制中，计算机技术已经相对成熟，需要采集的信息正在不断增加，生产过程需要大量的各类传感器，如压力传感器、热敏传感器、光敏传感器、气体传感器、湿敏传感器和磁敏传感器等，把大量非电量的物化参数转化成电信号控制信息，以满足各个工业过程中的自动化和智能化的发展需求。如今，使用数量较多的有压力、位移、加速度、角速度、温度、湿度和气体传感器。

 随着技术的发展，传感器也到了智能传感器时代。无线及智能传感器的应用进入“井喷”期——无线化如同固定电话变手机，可以无处不在；网络化让传感器融入物联网。80年代起来的智能传感器主要以微处理器为核心，把传感器信号调节电路、微计算机、存贮器及接口集成到了一块芯片上，是微型计算机技术与检测技术相结合的产物，其代表性产品是MEMS传感器。低精度的MEMS惯性传感器的应用以消费电子领域为代表，中精度的应用以汽车领域为代表，高精度的应用以航空航天和国防领域为代表。

 在汽车电子领域，全球平均每辆汽车包含10只传感器。高档汽车中，大约会采用25~40只MEMS传感器。未来，随着汽车智能化的进一步发展，传感器的应用将会更加广泛。

 除了消费级别的传感器，最值得关注的就是工业智能传感器产业的发展状况。与消费电子领域相比，工业传感器在稳定性、精度、运行安全等多方面的要求都更高。

 随着云计算、5G、大数据、AI技术以及物联网技术的爆发，智能传感器和智能传感技术逐渐被频繁提及。在大量的可穿戴式设备中，含有多种生物以及环境智能感应器，用以采集人体及环境参数，实现对穿戴者运动健康的管理，其传感器更高的精度使得设备更加可靠。

 时至今日，随着传感器的持续壮大，度量衡器具、各类专属的仪器仪表已经形成独立门类规模化发展。而在专业领域探索新型应用、探索人类未知领域的大量高精尖新型传感器以及高性价比传感器，正处于需求引领、加大力度优先发展的局面。

 直至2000年后，中国的传感器技术及其产业发展逐步缩小了与发达国家之间的差距，同时，我国出台一系列相应政策，大力鼓励、扶持传感器产业的发展。2013年，由工信部等四部委联合印发的《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》提出，未来将在传感器领域建立超百亿元的创新产业集群，以及产值超过10亿元的行业龙头和产值超过5000万元的小而精企业。2019年，围绕《工业强基工程实施指南（2016—2020年）》“一条龙”应用计划，为聚焦解决工业基础产品和工艺应用难题，工信部继续组织开展工业基础领域重点产品、工艺的传感器“一条龙”示范应用推广工作。

 【扩展概念】

 数字传感器：只能告诉你“有”或者“无”，在程序当中，有的话返回值为1，无的话返回值为0。

 模拟传感器：能告诉你一个连续变化的量，在程序当中，原始返回值一般为0~1023。例如，当我们描述一个灯泡是否通电，我们一般会说灯“亮”或者“灭”，只能返回两种状态的量，这就是数字量。而如果有人说，这个灯好暗，你可以调亮一点吗？那这个时候，我们所描述的就是一个区间的变化量，这就是模拟量。

 超声波传感器：可以利用超声波来检测物体是否存在、物体的移动和到物体的距离。