電子傳感器在家庭生活中的應(yīng)用與發(fā)展

劉耿華 王琳

摘 要：電子傳感器在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用可是相當(dāng)之廣泛，像我們手中的手機(jī)中就有傳感器，別的電子設(shè)備如相機(jī)、智能手表、掌上電腦等等，都離不開傳感器的參與。傳感器的應(yīng)用可以說在我們家庭生活中已經(jīng)隨處可見，并且有著不可替代的作用。文章對(duì)傳感器的相關(guān)概念和其作用進(jìn)行了簡(jiǎn)述，并對(duì)我們家庭生活中的傳感器應(yīng)用原理進(jìn)行詳細(xì)解析，同時(shí)對(duì)電子傳感器的未來前景和智能家庭生活的建設(shè)做出了大膽猜想。希望文章的一些研究能夠真正對(duì)傳感器的發(fā)展和應(yīng)用起到一定的積極作用。

關(guān)鍵詞：電子傳感器；家庭生活；智能；溫度

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）22-0165-03

Abstract： Electronic sensors are widely used in real life， such as we have sensors in the hands of mobile phones， other electronic devices such as cameras， smart watches， palmtop computers， and so on， can not be separated from the participation of sensors. The application of sensors can be said in our family life has been everywhere， and has irreplaceable role. In this paper， the related concepts and functions of sensors are briefly introduced， and the application principle of sensors in our family life is analyzed in detail. At the same time， the future prospects of electronic sensors and the construction of intelligent family life are daring to guess. It is hoped that some of the research in this paper can really play a positive role in the development and application of sensors.

Keywords： electronic sensor； home life； intelligence； temperature

1 概述

現(xiàn)階段我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入科技時(shí)代，各種各樣的電子科技產(chǎn)品開始進(jìn)駐到家庭生活中，這些電子科技產(chǎn)品的介入使得日常生活變得不再那么枯燥和單一，以前程序化的事情也漸漸變淡。我們走到門口時(shí)門會(huì)自動(dòng)打開，走在樓道里不用去手動(dòng)開燈，洗手時(shí)水會(huì)感應(yīng)流出，空調(diào)會(huì)主動(dòng)調(diào)溫、手機(jī)會(huì)根據(jù)外界亮度調(diào)整屏幕亮度、水壺和電飯煲會(huì)在水和食物完成時(shí)自動(dòng)關(guān)閉、汽車的氣囊會(huì)在車體驟停時(shí)彈出等等等等，傳感器的應(yīng)用可謂是大大方便了我們的生活，使生活更加整潔、鮮活。這些在家庭生活中的電子產(chǎn)品的“人性化”功能，都是因?yàn)檫\(yùn)用了傳感器的原因，傳感器的應(yīng)用，徹底改變了我們的生活模式，一定程度上解放了人們的繁瑣操作。對(duì)整體的人類社會(huì)發(fā)展都有著提升作用。

2 傳感器的相關(guān)概念

2.1 傳感器的概念

傳感器能夠把一些非電學(xué)物理量，例如溫度、速度、壓力、光照、聲音、重量諸如此類，通過敏感元件進(jìn)行處理，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為可以利用的電阻、電流等電學(xué)信息。傳感器的工作原理其實(shí)就是把接收到的物理、化學(xué)等信息，用某種特定的規(guī)律在轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，從而完成對(duì)各類信息的處理、傳達(dá)、顯示、留存等，簡(jiǎn)單來說，就是通過能量信息的轉(zhuǎn)換，把各種我們不能理解和記錄的微信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，來完成轉(zhuǎn)換器的工作。在當(dāng)今社會(huì)中，傳感器就如同人體身上的感應(yīng)器官，時(shí)刻能夠保證傳感器的運(yùn)作，對(duì)各領(lǐng)域進(jìn)行自動(dòng)的檢測(cè)和應(yīng)對(duì)控制。

2.2 電子傳感器的類型

傳感器由四大部分構(gòu)成，分別是敏感元件、軟件元件、變換線路以及輔助電源。四部分作用各異卻又環(huán)環(huán)相扣，協(xié)作完成傳感器的工作流程。首先，敏感元件是作用于外界各種信息的接收，并對(duì)接收來的信息進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳輸出來；其次，轉(zhuǎn)換元件則是將傳輸而出的電信息進(jìn)行電路接受并進(jìn)行放大，完成一個(gè)整理作用；最后，轉(zhuǎn)換元件和變化電路所需要的必須電能會(huì)由輔助電源來供給，以此來完成一個(gè)傳感器的工作流程。

2.3 傳感器的功能

人類在21世紀(jì)逐漸走進(jìn)了科技時(shí)代，并且在科技領(lǐng)域走的越來越遠(yuǎn)，一些讓人感到不可思議的裝置、技術(shù)、科技應(yīng)運(yùn)而生，傳感器便是其中之一。傳感器能夠幫助人們完成人們不能獲取的信息并進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理，隨著其深入研究和應(yīng)用，其本身功能也不僅僅局限于家庭生活中，隨著社會(huì)發(fā)展，一些環(huán)境超出人類承受范圍的工業(yè)生產(chǎn)，也會(huì)有傳感器的參與，比如高溫、低溫、真空、輻射等等條件下，傳感器能夠代替人類完成一些高危操作，這大大改善了工業(yè)環(huán)境和工業(yè)價(jià)值。傳感器的功能隨著時(shí)代發(fā)展越發(fā)貼近我們的生活，給我們的生活帶了翻天覆地的變化。

3 電子傳感器在家庭生活中的應(yīng)用以及未來前景

3.1 電子傳感器在家庭生活中的應(yīng)用

3.1.1 手機(jī)中的傳感器

如今人們的生活質(zhì)量越來越高，每人一部的智能手機(jī)必不可少，作為重要的通訊設(shè)備，它其中傳感器應(yīng)用可是功不可沒。先從它的通話方面來說，每一部智能手機(jī)的前置聽筒處都裝有一個(gè)距離傳感器，這個(gè)傳感器的作用就是在我們接打電話時(shí)，保證手機(jī)的正常通話。在我們通話期間，頭部會(huì)與手機(jī)屏幕產(chǎn)生接觸，極易造成手機(jī)的一些錯(cuò)誤指令，從而影響到手機(jī)通話質(zhì)量，這時(shí)這個(gè)距離傳感器就會(huì)發(fā)揮其作用，在頭部皮膚觸及到手機(jī)屏幕時(shí)，它會(huì)接收并自動(dòng)控制手機(jī)屏幕熄滅，而當(dāng)我們結(jié)束通話或是手機(jī)離開頭部時(shí)，傳感器也會(huì)接收到這種信號(hào)從而亮起手機(jī)屏幕，以便于我們繼續(xù)使用；再?gòu)氖謾C(jī)的顯示方面來說，手機(jī)屏幕能夠根據(jù)周圍環(huán)境的光線強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)至最適合的亮度，保證手機(jī)使用者在光線轉(zhuǎn)變下也能夠清晰看到手機(jī)畫面，這種人性化的功能也是通過傳感器來完成的，這種光敏傳感器能夠靈敏感受到周遭的亮暗變化從而進(jìn)行手機(jī)自身的亮暗調(diào)節(jié)。另外，在使用手機(jī)的拍照功能時(shí)，光敏傳感器也能發(fā)揮其良好作用，通過對(duì)外界光線檢測(cè)來使得拍照成像亮度最為合適，使得成像也更為清晰；另外，在手機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由豎屏轉(zhuǎn)為橫屏，這種自動(dòng)轉(zhuǎn)化適應(yīng)屏幕功能是采用了重力傳感器的作用。這種重力傳感器還應(yīng)用于許多的手機(jī)娛樂功能上，比如一些小游戲或是搖一搖小程序等等。因?yàn)閭鞲衅鞯膽?yīng)用，手機(jī)功能才變得更加豐富，使得我們生活更加有趣便利。

3.1.2 家用電器中的傳感器

電子傳感器在家用電器中應(yīng)用也是相當(dāng)廣泛，也正是這些傳感器的應(yīng)用，才使得現(xiàn)代電器智能化越發(fā)成熟，這無疑是對(duì)我們?nèi)粘Ｉ畹木薮笞兏铩＜矣秒娖髦羞\(yùn)用較為普遍的算是溫度傳感器，像我們我們?nèi)粘Ｖ兴玫碾婏堨遥鼤?huì)在食物完成時(shí)會(huì)自動(dòng)對(duì)其切換至保溫功能或者切斷電源，以此來避免電飯煲的不停工作造成的溫度過高引起的火災(zāi)或是損失。溫度傳感器會(huì)根據(jù)電器的溫度變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，保證電器的正常運(yùn)行；此外，空調(diào)系統(tǒng)的溫度自動(dòng)調(diào)控功能也是通過溫度傳感器來實(shí)現(xiàn)的。在空調(diào)生產(chǎn)時(shí)，空調(diào)就會(huì)被裝上相應(yīng)的溫度傳感器，通過它對(duì)周圍環(huán)境的溫度的監(jiān)測(cè)和接收，來完成最為合適的升溫、降溫操作。來保證人們的居住環(huán)境的溫度適宜度；除此之外，空氣凈化器的自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)力的功能，也離不開傳感器的作用，通過傳感器對(duì)室內(nèi)空氣的檢測(cè)，來合理發(fā)出加濕、凈化、除菌、負(fù)離子等等操作；洗碗機(jī)的自動(dòng)感應(yīng)裝置，能夠使水溫保持最溫和的溫度，并且保證水源使用的合理。電子傳感器在家庭生活中的應(yīng)用不僅大大便利了我們的生活，更是實(shí)現(xiàn)了電力和水源的節(jié)約使用，在如今電子傳感器的普遍應(yīng)用的時(shí)代，能源的節(jié)約為我國(guó)的穩(wěn)健發(fā)展也有著一定的促進(jìn)作用。

3.1.3 汽車中的傳感器

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車已經(jīng)成為家庭生活中必要的交通工具，尤其是在如今車輛普及的時(shí)代下，汽車的安全性成為了社會(huì)普遍關(guān)注的問題，而在這里就用到了電子傳感器。從現(xiàn)在的市場(chǎng)角度來看，絕大部分的汽車都備有安全氣囊，安全氣囊是為了保證汽車在行駛中驟停時(shí)駕駛?cè)说陌踩?。?dāng)汽車受到撞擊或是行駛驟停時(shí)，安全氣囊則會(huì)自動(dòng)彈出，來保護(hù)駕駛?cè)瞬皇艿街旅矒?。安全氣囊的智能?yīng)用就是裝有加速度傳感器、壓力傳感器以及氣體發(fā)生器，三者綜合作用下保證了安全氣囊的及時(shí)彈出。這一過程中，是因?yàn)榧铀俣葌鞲衅骱蛪毫鞲衅鞲惺艿酵饨缃o予車體的物理量，通過接受轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并傳輸至汽車的控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)進(jìn)行處理分析后做出最快的應(yīng)急措施，如果這個(gè)數(shù)據(jù)分析超過了控制系統(tǒng)所設(shè)置的接受范圍，安全氣囊就會(huì)彈出，從而保護(hù)駕駛?cè)说纳?cái)產(chǎn)安全。這一系列智能化反映會(huì)發(fā)生在電光石火之間，因此傳感器的應(yīng)用在汽車安全方面起了不可忽視的重要作用。

除此之外，汽車中的電子系統(tǒng)也遍布著傳感器的參與。車用傳感器的作用不可忽視，對(duì)外信息的收集及反饋都需要傳感器的配合。汽車運(yùn)行中，車內(nèi)測(cè)試溫度和溫度控制相當(dāng)重要，其中發(fā)動(dòng)機(jī)、氣缸、液體等等的溫度都需要相應(yīng)的溫度傳感器進(jìn)行精密調(diào)控。從一般層面上來看，車用溫度傳感器主要包括熱偶電阻傳感器、線繞電阻傳感器以及熱敏電阻傳感器三大類型。其中熱敏電阻傳感器的敏感度最高，具有響應(yīng)速度快、反映時(shí)間短的特點(diǎn)，可大大縮減傳感器的傳輸時(shí)間，但其溫度適應(yīng)性較差，這是它的局限性；而熱偶電阻傳感器則是具有最高的精準(zhǔn)度，并在溫度檢測(cè)方面表現(xiàn)優(yōu)異，但是缺乏較好的單獨(dú)工作能力，需要與冷端或放大器共同配合才能保證溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性；最后是線繞電阻傳感器，它擁有一定的溫度適應(yīng)性和準(zhǔn)確性，但響應(yīng)速度較為緩慢。三種溫度傳感器的長(zhǎng)短處各異，但卻在汽車傳感器應(yīng)用中可以發(fā)揮其各自的優(yōu)勢(shì)，這需要在合適的地方選擇合適的溫度傳感器，保證其真正物盡其用。

3.2 電子傳感器在家庭生活中的發(fā)展前景

電子傳感器的實(shí)際應(yīng)用可謂是極大程度上改變了我們的生活方式，是一個(gè)極具應(yīng)用價(jià)值的科技產(chǎn)物。即使在現(xiàn)階段這個(gè)電子傳感器趨于成熟的時(shí)期，電子傳感器的研究和實(shí)際應(yīng)用依然是有著巨大的潛力。隨著時(shí)代的進(jìn)步，更多新的科技材料、資源涌現(xiàn)而出，電子傳感器正朝著高智能、高精度、高適應(yīng)以及多功能化的方向發(fā)展，傳感器在家庭生活中的應(yīng)用地位也會(huì)越老越重要。更多方面也會(huì)應(yīng)用到家庭生活中，比如智能傳感器參與的房屋建筑材料，具有感應(yīng)功能的智能家具，或是帶有溫度感應(yīng)的衣具等等，更多的傳感器智能工具使得家庭生活更加自動(dòng)化，為我們的生活增加科技色彩。

4 結(jié)束語

家庭生活智能化是當(dāng)今時(shí)代的主基調(diào)，智能家具是其中的典型代表，其中電子傳感器的應(yīng)用，賦予這些電子智能產(chǎn)品的靈魂，使得智能家居行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。而電子傳感器的廣泛應(yīng)用，也正是表明了這一技術(shù)的實(shí)際價(jià)值，他完全改變了我們的社會(huì)活動(dòng)形式，極大便利了我們的日常起居。從單個(gè)的智能電子產(chǎn)品到現(xiàn)在的家庭智能化，電子傳感器的發(fā)展速度令人咂舌，相信未來的短短幾年，我們的日常生活會(huì)更加貼近傳感器的應(yīng)用，甚至有可能實(shí)現(xiàn)電影中的科技場(chǎng)景現(xiàn)實(shí)化。屆時(shí)，電子傳感器會(huì)對(duì)我們的社會(huì)進(jìn)行實(shí)質(zhì)的優(yōu)化升級(jí)，各種裝置的自動(dòng)化、各種活動(dòng)的自動(dòng)化，人類會(huì)走進(jìn)一個(gè)全新的升級(jí)科技時(shí)代。

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