傳感器如何監視和測量我們的身體以及周圍的世界

傳感器無處不在。它們在自動門，收銀機，醫生辦公室和醫院中。它們用于體內和外部。

傳感器檢測物理世界的各個方面(物質，能量，力)，類似于人或動物的感官。但是傳感器沒有將信息轉換為神經沖動，而是將其轉換為電信號。信號可以存儲，在計算機上處??理或在屏幕上顯示。它們可以是恒定或隨時間變化的電流或電壓。

傳感器回答了許多重要問題，例如汽車輪胎的充氣程度，飛機機翼上是否積冰，空氣中是否存在一氧化碳以及血液中是否含有氧氣。

作為一名電氣工程師，我一直與傳感器一起工作，以監控生物和環境指標，例如葡萄糖，心率和功能，溫度和pH值。

在過去的幾十年中，傳感器已經從相對較大，體積較大的儀器轉移到了小型，廉價的設備，這些設備易于隨身攜帶，內置在電話之內，散布在環境中或放置在某人身上或內部。

傳感器如何工作

要感知的“事物”可以是您可以想到的物理環境中的任何事物。它可以是光，溫度，濕度，輻射，化學物質(例如過氧化氫或鉛)，生物化學物質(例如葡萄糖或DNA)或無線電波。

光傳感器使用一種稱為光電二極管的設備將光轉換成電流。某些材料和分子與其他物質或顆粒相互作用時會發光。例如，不可見輻射被稱為閃爍體的材料吸收以產生可見光，然后由光傳感器檢測到可見光。這就是今天的醫學成像中使用X射線的方式。

化學反應可產生電流，該電流可用于制造傳感器，以檢測反應中涉及的一種或多種化學物質。材料形狀或振動的變化也會產生電流或電壓，可用于感應壓力或加速度。

什么是好的傳感器

一個好的傳感器必須能夠例如在測量一種強度的光與另一種強度的光時分辨出電壓差。一個好的傳感器還需要確保振動，溫度變化和極端以及其他環境因素不會影響其輸出。

傳感器的輸出必須增加與被檢測物體的濃度增加相同的量。也就是說，例如，如果我將葡萄糖濃度加倍，我的傳感器輸出是否總是加倍?最后，對于相同的輸入，傳感器的輸出必須一遍又一遍地給出相同的值，并且具有快速的響應時間。

成本也是一個問題，因為如果傳感器很昂貴，只有少數人或公司可以使用它。如果傳感器成本低廉，那么它就可以提供給所有人。

因此，傳感器就是可以檢測物理環境某個方面并將其轉化為有用信息的任何東西。這些信息可以使您的日常生活更輕松，也可以解決當今一些最緊迫的健康問題。