传感器详解：压力、温度、光、声、湿度传感器

本文主要介绍了常见传感器的类型、工作原理、选用原则以及温度传感器的详细分类和特性。 在嵌入式系统中，传感器扮演着至关重要的角色，它们能够感知环境中的各种物理或化学变化，并将这些变化转化为可读取、传输和处理的电信号。传感器的定义是能够感知并响应特定物理量，按照一定规律将其转换为可用的输出信号的设备或装置。通常，一个传感器由敏感元件和变换元件两部分构成，前者直接感应被测量，后者则将感应到的信号转换为电信号。 传感器的种类繁多，可以根据不同的分类方式进行划分。按检测功能分类，常见的有温度、光、压力、磁、声音、湿度和气体传感器等。按工作原理，有压电式、光电式、吸附式、压阻式和热线式传感器等。按制造材料，可以分为金属、聚合物、半导体、陶瓷和混合物传感器；按制造工艺，有集成、薄膜和厚膜传感器等。 选择传感器时，需要考虑多个因素。首先，要考虑被测量的类型，包括测量目的、范围、精度和时间。其次，要考虑工作环境，如温度、噪声和传递距离。最后，要考虑传感器本身的性能，如成本、线性度、稳定性、响应时间和输出方式。 在温度传感器这一特殊类别中，分为接触式和非接触式两种。接触式包括热电阻（如热敏电阻NTC、PTC和CTR）、热电偶等，它们的工作温度范围广泛，适用于不同应用场景。非接触式温度传感器，如辐射式温度计和量子温敏传感器，可用于测量高温或不易接触的物体温度。半导体温度传感器和集成温度传感器则因其便捷性和适用温度范围，在电子设备和智能家居等领域广泛应用。 热敏电阻是半导体温度传感器的一种，根据其电阻值随温度变化的特性，分为负温度系数（NTC）、正温度系数（PTC）和临界温度系数（CTR）热敏电阻。NTC在温度升高时电阻减小，而PTC则相反，电阻随温度增加而增加。CTR则在特定温度下表现出特殊的电阻变化特性。 传感器在嵌入式系统和各种科技产品中发挥着核心作用，它们的正确选择和应用对于系统的性能和可靠性至关重要。了解各种传感器的工作原理、特性和选用原则，可以帮助我们更好地设计和优化系统，以满足不同环境和应用的需求。