工业自动化离不开精准测量，不同传感器原理直接影响测量效果。光电传感器利用光信号变化，压电传感器感知力学形变，温度传感器则捕捉热能转换。选型需结合测量对象、环境及精度需求，避免“一刀切”。
光电传感器：光信号的捕捉者
核心工作原理
通过发射器发出可见光或红外光，接收器检测光路变化。物体遮挡（对射式）或反射（反射式）导致光通量改变，触发电信号输出。部分类型利用激光干涉提升精度。
典型应用场景
- 非接触物体检测（生产线计数）
- 精密位置定位（光栅尺）
- 透明物体识别（瓶装液位监测）
- 颜色分辨（分拣机器人）
响应速度快（微秒级）是其突出优势，但强光环境可能干扰测量。
压电传感器：力与电的转换器
核心工作机制
特定晶体材料（如石英）受压产生压电效应：机械应力引发电荷位移，输出电信号。信号强度与施加压力/加速度成正比，无需外部供电。
关键性能特点
- 高频动态测量首选（振动分析）
- 耐高温特性突出（部分型号耐受＞200℃）
- 输出阻抗高，需配套电荷放大器
- 仅响应动态力，静态力测量需特殊设计
汽车发动机爆震检测、机床振动监控是其经典应用场景。
温度传感器：热能监测专家
主流技术路线对比
| 类型 | 原理 | 测温范围 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 热电偶 | 塞贝克效应 | -200~1800℃ | 耐高温、响应快、需冷端补偿 |
| 热电阻 | 金属电阻随温变 | -200~600℃ | 精度高、线性好、价格较高 |
| 热敏电阻 | 半导体电阻随温变 | -50~300℃ | 灵敏度高、体积小、非线性 |
选型优先考虑因素
- 精度要求：实验室级优选热电阻
- 成本敏感：热敏电阻具性价比优势
- 极端温度：＞600℃必须采用热电偶
传感器选型实战要点
环境适应性优先
高温车间慎选塑料外壳光电传感器；潮湿环境需确认IP防护等级；强电磁干扰场合推荐压电式。
信号匹配是关键
- 压电输出为电荷信号，需专用采集电路
- 热电偶输出微电压（毫伏级），需高精度ADC
- 数字接口（如I2C）传感器简化系统集成
精度与成本的平衡
医疗设备追求0.1℃精度需热电阻；家电温度控制用热敏电阻更经济；包装产线光电传感器满足基础检测即可。
