煙霧傳感器根據探測原理的不同,常用的有化學探測和光學探測兩種。
前者利用了放射性镅241元素,在電離狀態下產生的正、負離子在電場作用下定向運動產生穩定的電壓和電流。一旦有煙霧進入傳感器,影響了正、負離子的正常運動,使電壓和電流產生了相應變化,通過計算就能判斷煙霧的強弱。
后者通過光敏材料,正常情況下光線能完全照射在光敏材料上,產生穩定的電壓和電流。而一旦有煙霧進入傳感器,則會影響光線的正常照射,從而產生波動的電壓和電流,通過計算也能判斷出煙霧的強弱。
煙霧傳感器主要應用在火情報警和安全探測等領域。
心律傳感器常用的心律傳感器主要利用特定波長的紅外線對血液變化的敏感性原理。由于心臟的周期性跳動,引起被測血管中的血液在流速和容積上的規律性變化,經過信號的降噪和放大處理,計算出當前的心跳次數。
值得一提的是,根據不同人的膚色深淺不同,同一款心律傳感器發出的紅外線穿透皮膚和經皮膚反射的強弱也不同,這造成了測量結果方面一定的誤差。通常情況下一個人的膚色越深,則紅外線就越難從血管反射回來,從而對測量誤差的影響就越大。
目前心律傳感器主要應用在各種可穿戴設備和智能醫療器械上。
角速度傳感器角速度傳感器有時也稱陀螺儀,它基于角動量守恒的原理設計。一般的角速度傳感器由一個位于軸心且可旋轉的轉子構成,通過轉子的旋轉和角動量的改變反應物體的運動方向和相對位置信息。單軸的角速度傳感器只能測量單一方向的改變,因此一般的系統要測量 X、Y、Z 軸三個方向的改變,就需要三個單軸的角速度傳感器。目前通用的一個 3 軸角速度傳感器就能替代三個單軸的,而且還有體積小、重量輕、結構簡單、可靠性好等諸多優點,因此各種形態的 3 軸角速度傳感器是目前主要的發展趨勢。
最常見的角速度傳感器使用場景就是手機,如極品飛車等著名手游主要就是通過角速度傳感器的作用產生汽車左右搖擺的交互模式。除了手機,角速度傳感器目前還被廣泛應用在導航定位以及 AR/VR 等領域。
除了上述提到的傳感器,物聯網中常見的還有氣壓傳感器、加速度傳感器、濕度傳感器以及指紋傳感器等。它們的工作原理雖然各有不同,但最基本的原理都是上述提到的,即通過光波、聲波、特殊材料甚至化學原理將待測量轉化為電學量,只不過大多都根據特定的領域在一般原理的基礎上做了升級和擴展。
自從工業時代被發明以來,傳感器就在生產控制和探測計量等領域發揮著至關重要的作用。正如人類的眼睛和耳朵一樣,作為物聯網中一個從外界接收信息的載體,重要的感知層前端,傳感器未來將隨著物聯網的普及迎來一個高速的發展期。