物联网 (IoT) 中的传感器

通常，传感器用于物联网设备的架构中。
传感器用于感知事物和设备等。
响应指定测量提供可用输出的设备。
传感器获取物理参数并将其转换为适合处理（例如电学、机械、光学）任何设备或材料的特性以检测特定物理量的存在的信号。
传感器的输出是一个信号，该信号被转换为人类可读的形式，如特性的变化、电阻、电容、阻抗的变化等。

物联网硬件

换能器：

• 换能器将信号从一种物理结构转换为另一种物理结构。
• 它将一种能量转换成另一种能量。
• 它可以用作各种系统中的执行器。

传感器特性：

1. 静止的
2. 动态的

1. 静态特性：
它是关于传感器的输出如何在稳态条件后响应输入变化而变化的。

• 准确性 -
  准确度是测量仪器给出接近测量量真实值的结果的能力。它测量错误。它是通过绝对和相对误差来衡量的。与更高的先前系统相比，表达输出的正确性。绝对误差 = 测量值 - 真值
  相对误差 = 测量值/真值
• 范围 -
  给出传感器实际可以感知的物理量的最高值和最低值。超出这些值，就没有意义或没有响应。
  例如，用于测量温度的 RTD 范围为 -200`c 至 800`c。
• 解析度 -
  分辨率是选择传感器的重要指标。分辨率越高，精度越高。当吸积为零到时，称为阈值。
  提供传感器能够感应到的最小输入变化。
• 精确 -
  它是测量仪器在相同的规定条件下重复测量相同数量时给出相同读数的能力。
  它意味着连续读数之间的一致性，而不是与真实值的接近程度。
  它与一组测量值的方差有关。
  它是准确性的必要条件，但不是充分条件。
• 灵敏度 -
  灵敏度表示系统响应的增量变化与输入参数的增量变化的比率。它可以从传感器输出特性曲线的斜率中找到。改变仪器读数的最小数量差异。
• 线性 –
  传感器值曲线与特定直线的偏差。线性由校准曲线确定。静态校准曲线绘制了静态条件下的输出幅度与输入幅度的关系。
  曲线与直线相似的斜率描述了线性度。
• 漂移——
  当长时间保持该值时，传感器测量值与特定读数的差异。
• 重复性——
  相同条件下连续测量之间的偏差。必须在足够短的持续时间内进行测量，以免出现明显的长期漂移。

动态特性：
系统特性

• 零阶系统——
  输出显示对输入信号的无延迟响应。它不包括储能元件。
  前任。电位计测量、线性和旋转位移。
• 一阶系统——
  当输出逐渐接近其最终值时。
  由能量存储和耗散元件组成。
• 二阶系统——
  复杂的输出响应。传感器的输出响应在稳定状态之前振荡。

传感器分类：

• 被动的 ＆ 积极的
• 模拟和数字
• 标量和矢量

1. 无源传感器 –
   不能独立感知输入。 Ex- 加速度计、土壤湿度、水位和温度传感器。
2. 有源传感器 –
   独立感知输入。示例 - 雷达、测深仪和激光高度计传感器。
3. 模拟传感器–
   传感器的响应或输出是其输入参数的某种连续函数。 Ex- 温度传感器、LDR、模拟压力传感器和模拟霍尔效应。
4. 数字传感器 –
   二进制性质的响应。设计克服了模拟传感器的缺点。除了模拟传感器外，它还包括用于位转换的额外电子设备。示例 – 被动红外 (PIR) 传感器和数字温度传感器 (DS1620)。
5. 标量传感器 –
   仅根据其大小检测输入参数。用于传感器的回答为一些输入参数的大小的函数。不受输入参数方向的影响。
   示例 – 温度、气体、应变、颜色和烟雾传感器。
6. 矢量传感器 –
   传感器的响应取决于输入参数的方向和方向的大小。示例 – 加速度计、陀螺仪、磁场和运动检测器传感器。