IoT中使用的传感器是什么？

直线运动部件预测检测
旋转部件预测检测
刀具监测

收集某个对象的信息，然后将信息转换成设备可处理信号的元件或装置。传感器包括有测量物理现象以及检测大气中气体/溶液等成分的传感器。

IoT中常用的传感器类型

传感器类型繁多，在此将为大家介绍可在IoT中使用的主要传感器。

✓ 光传感器
检测光的强弱并将其转换为电气信号的传感器。（人体传感器、热成像仪等）

✓ 声音传感器
测量声音振动的传感器。（麦克风、录音设备等）

✓ 温度传感器
测量温度，并将其转换为电气信号的传感器。（空调、温度出现异常时的检测系统等）

✓ AE传感器
检测物体变形、损坏或受到冲击时产生声音辐射的传感器。（主要用于制造装置）

✓ 电流传感器
测量电流的传感器。（工业机器人、太阳能发电系统等）

✓ 加速度传感器
可测量重力、运动、振动和冲击的传感器。（安全气囊、多关节机器人等）

制造业IoT中常用的传感器示例

在制造现场，随着IoT的普及，传感器广泛应用于"了解设备运行状态"及"预测保全"等诸多领域。

下面为您介绍制造现场常用的传感器。

1. 振动传感器

2. AE传感器

3. 电流传感器

1. 振动传感器

主要用于机床的预测保全、研发中的产品测试、耐久测试等。

振动传感器
非接触型	接触型
位移	位移	速度	加速度
◎电涡流式・静电容量式・光学式・差动变压器式	◎应变计式	◎动电式	◎压电式・动电式・应变计式・半导体式

"◎"表示最常用。

电涡流式位移传感器（频率带宽：数10Hz至数100Hz）

高频电流通过传感器内部的线圈，使其产生磁场来测量与金属目标物的距离。

优点

高精度、高速响应
耐环境性
小型

缺点

测量频率带宽较窄
测量目标仅限于金属

动电式速度传感器（频率带宽：数10Hz至数100Hz）

通过传感器内部的线圈和磁铁产生诱导电动势，来测定振动。

优点

价格低且安装容易
高灵敏度、高稳定性
适用于大部分材质

缺点

测量频率带宽较窄
质量、面积相对较大

压电式加速度传感器（频率带宽：数Hz至数10kHz）

传感器内部的压电元件通过压电效果产生电气信号，从而测量振动。

优点

价格低且安装容易
高灵敏度、支持宽带
小型、轻量

缺点

可能会发生共振

2. AE传感器

使用特殊压电元件，可通过施加压力输出电压检测AE波（数10kHz至数MHz的声音信号）。

AE传感器
窄带型	宽带型
窄带（共振型）AE传感器在特定频率下有良好的灵敏度用于电机老化预测保全、检测管道等金属焊接不良等情形。	宽带功率传感器用于检测在广泛频率范围内保持恒定灵敏度产品内部的异物以及预知检测地基塌陷等情况。

优点

可检测老化的初期阶段
无安装方向性

缺点

易受噪声影响（⇄高灵敏度）
无法看到低频（⇄高频）
价格昂贵

Tips：AE传感器和振动加速度传感器

AE传感器：数10kHz至数MHz➡捕捉材料变形、断裂等弹性波 ➡捕捉初期阶段的异常
振动传感器（加速度）：数Hz至数10kHz➡捕捉材料变形、断裂导致的装置振动 ➡进行精密诊断

3. 电流传感器

主要用于控制电力转换装置、检测过电流、测量电流值。

电流传感器
窄带型	宽带型
分流电阻+高速放大器式	有磁芯式	无磁芯式

分流电阻+高速放大器传感器（测量范围:0A～±50A）

将分流电阻产生的压降转换成电流进行测量。

优点

也可在外部磁场混乱的环境中使用
价格低

缺点

部件数量多
因电阻的电力损耗容易发热

磁场检测型有磁芯传感器（测量范围:0A～±2000A）

根据磁芯产生的磁场大小测量电流值。

优点

电阻值小，发热少
部件数量较少

缺点

不可在外部磁场较强的环境中使用
安装面积大

磁场检测型无磁芯传感器（测量范围:0A～±50A）

通过霍尔效应将电流周围产生的磁场转换成电压，再测量电流值。

优点

结构简单、成本低
无磁滞误差

缺点

不可在外部磁场较强的环境中使用
电力损耗大，易发热
不可测量大电流
频率带宽较窄，灵敏度低

传感器的选择要点

Point 1：规格和采购便利性

根据精度、频率和耗电量不同，价格及大小也会有所差异。另外，由于冲击或半导体部件的老化，也可能会导致传感器本体损坏，因此采购便利性也非常重要。

Point 2：安装方法

安装位置对测量结果的影响很大。根据活动部或固定部的不同配线也有所差异，敬请注意。固定方法包括使用粘接剂、磁铁或螺丝固定等多种方式。外部冲击或振动等因素会影响测量结果，因此应充分考虑安装方法。

Point 3：使用环境

如果周围环境为低温或高温，有些传感器可能会因温度原因而无法使用。此外，也可能会因粘接方法而导致无法安装，比如在能接触到水或油的环境中导致粘接剂脱落等情况。需要仔细确认使用环境。