26、传感器入门：模拟与数字传感器及常见类型介绍

传感器入门：模拟与数字传感器及常见类型介绍

1. 模拟传感器与数字传感器

1.1 模拟传感器

模拟传感器是能产生电压范围（通常在 0 到 5 伏之间）的设备。要将电压转换为数字，需要一个模拟 - 数字电路。模拟传感器工作时类似电阻器，当连接到通用输入输出（GPIO）引脚时，通常需要另一个电阻来“上拉”或“下拉”电压，以避免出现被称为“浮动”的电压杂散变化。这是因为通过电阻的电压在时间和幅度上都是连续的。

即使传感器没有产生数值或进行测量，仍有电压流过传感器，这可能导致虚假读数。项目需要明确区分关闭（零电压）和开启（正电压）状态，上拉和下拉电阻可确保实现这两种状态之一。模拟 - 数字（A/D）转换器负责将从传感器读取的电压转换为可作为数据解读的值。

当对传感器进行采样（读取数值）时，读取的电压必须解释为给定传感器指定范围内的值。要记住，一个模拟传感器的 2 伏电压可能与另一个模拟传感器的 2 伏电压含义不同，每个传感器的数据表会说明如何解读这些值。

1.2 数字传感器

像 DHT - 22 这样的数字传感器通过串行传输（一次一位）产生一串比特。不过，一些数字传感器通过并行传输（一次一个或多个字节）产生数据。比特以电压表示，高电压（如 5 伏）或开启状态表示 1，低电压（0 甚至 - 5 伏）或关闭状态表示 0。这些开启和关闭值的序列称为离散值，因为传感器以脉冲形式产生其中一种状态，即要么开启要么关闭。

数字传感器比模拟信号采样更频繁，因为它们生成数据更快，且读取值时不需要额外的电路（如 A/D 转换器以及将值转换为特定刻度的逻辑或软件）。因此，数字传感器通常比模拟传感器更准确和可靠，但数字传感器