和12歲小同志搞創(chuàng)客開發(fā):如何選擇合適的傳感器?
機(jī)緣巧合在網(wǎng)上認(rèn)識(shí)一位12歲小同志,從零開始系統(tǒng)輔導(dǎo)其創(chuàng)客開發(fā)思維和技巧。
項(xiàng)目專欄:https://blog.csdn.net/m0_38106923/category_11097422.html
人類有五覺(jué):視覺(jué)、聽覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)分別對(duì)應(yīng)著眼、耳、口、鼻、舌的功能,觸覺(jué)還涵蓋著末梢神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)于觸碰、撫摸、跌打等行為的感知。人類的五覺(jué)就可以理解是5種傳感器或傳感系統(tǒng),人類借此感受外在世界。更為深刻的是,嬰兒在母親的撫觸之下,能夠發(fā)育得更好。這意味著人類的“傳感器"更加精密、智慧,與心靈相通。
傳感器是一種檢測(cè)裝置,是感知物質(zhì)世界的“感覺(jué)器官”,用來(lái)感知信息采集點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)。能感受到被測(cè)量的信息(例如:溫度、濕度、光照、空氣質(zhì)量等),并將感知到的這些信息,按照一定規(guī)律變換成信息輸出(例如:電壓信號(hào)、電流電壓信號(hào)、脈沖電壓信號(hào)等),以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
總結(jié)一句話,傳感器就是檢測(cè)現(xiàn)實(shí)物體的狀態(tài)并轉(zhuǎn)換輸出為電信號(hào)。
作為一名創(chuàng)客選擇適合自己的傳感器至關(guān)重要,主要思路為以下三點(diǎn):
1
信號(hào)采集
傳感器可以感知熱、力、光、電、聲、位移(位置、加速度、手勢(shì)、語(yǔ)音)等信號(hào),為傳感網(wǎng)的處理和傳輸提供最原始的信息。
傳感器的類型多樣,可以按照用途、材料、測(cè)量方式、輸出信號(hào)類型、制造工藝等方式進(jìn)行分類:
按照測(cè)量方式不同,可以把傳感器分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量傳感器兩大類;
按照輸出信號(hào)是模擬量還是數(shù)字量,可以分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器;
按照用途,可分為可見光視頻傳感器、紅外視頻傳感器、溫度傳感器、氣敏傳感器、化學(xué)傳感器、聲學(xué)傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、振動(dòng)傳感器、磁學(xué)傳感器、電學(xué)傳感器;
按照工作原理,可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器;
按照應(yīng)用場(chǎng)合,可分為軍用傳感器、民用傳感器、軍民兩用傳感器。
創(chuàng)客在選用傳感器的時(shí)候必須要清楚采集的物理數(shù)據(jù)是什么。
2
信號(hào)輸出
傳感器采集到的數(shù)據(jù)最終都會(huì)以電信號(hào)的方式輸出,選擇合適的輸出方式,會(huì)極大方便開發(fā)過(guò)程。
例如,電容非接觸式液位傳感器,輸出信號(hào)是:開關(guān)量,也就是高/低電平,用戶可通過(guò)配置控制器端口為輸入模式,采集液位傳感器輸入,若為低電平則說(shuō)明液體未滿,若為高電平則說(shuō)明液體達(dá)到檢測(cè)點(diǎn)。
而接觸式光電液位傳感器,輸出為電流信號(hào),則需要控制器具有采集電流功能的端口才可驅(qū)動(dòng)。
傳感器的信號(hào)輸出不僅影響到控制器的選型和驅(qū)動(dòng)方式,也極大影響到項(xiàng)目的開發(fā)效率。
3
物美價(jià)廉
物美價(jià)廉是傳感器選型、采購(gòu)的第一準(zhǔn)則,在有限的成本條件下,達(dá)到質(zhì)量最優(yōu)效果需要?jiǎng)?chuàng)客日積月累有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
傳感器的體積、功耗、抗干擾性、靈敏度、精度等諸多因素都是需要權(quán)衡考量。
例如,DHT22溫濕度傳感器和DHT11溫濕度傳感器,這兩款傳感器均可以采集溫、濕度數(shù)據(jù)。
DHT22溫濕度傳感器售價(jià)65元,性能參數(shù)如下所示:

DHT11溫濕度傳感器售價(jià)50元,性能參數(shù)如下所示:

雖然 DHT11溫濕度傳感器價(jià)格上更有優(yōu)勢(shì),但是若環(huán)境檢測(cè)精度要求高,則優(yōu)先選擇DHT22溫濕度傳感器。
4
如何選型采購(gòu)
對(duì)于初級(jí)創(chuàng)客來(lái)說(shuō),選型、采購(gòu)傳感器推薦在DFRobot創(chuàng)客社區(qū)進(jìn)行。
該社區(qū)傳感器種類齊全、學(xué)習(xí)資源豐富、模塊精美、接口規(guī)范統(tǒng)一,非常適合初學(xué)者自學(xué)和入門。
但是DFRobot傳感器相對(duì)來(lái)講,價(jià)格要昂貴些,對(duì)于有開發(fā)基礎(chǔ),對(duì)傳感器做工和接口沒(méi)太大要求的朋友,還是推薦在淘寶進(jìn)行選型采購(gòu)。
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