工業自動化離不開精準測量，不同傳感器原理直接影響測量效果。光電傳感器利用光信號變化，壓電傳感器感知力學形變，溫度傳感器則捕捉熱能轉換。選型需結合測量對象、環境及精度需求，避免“一刀切”。
光電傳感器：光信號的捕捉者
核心工作原理
通過發射器發出可見光或紅外光，接收器檢測光路變化。物體遮擋（對射式）或反射（反射式）導致光通量改變，觸發電信號輸出。部分類型利用激光干涉提升精度。
典型應用場景
- 非接觸物體檢測（生產線計數）
- 精密位置定位（光柵尺）
- 透明物體識別（瓶裝液位監測）
- 顏色分辨（分揀機器人）
響應速度快（微秒級）是其突出優勢，但強光環境可能干擾測量。
壓電傳感器：力與電的轉換器
核心工作機制
特定晶體材料（如石英）受壓產生壓電效應：機械應力引發電荷位移，輸出電信號。信號強度與施加壓力/加速度成正比，無需外部供電。
關鍵性能特點
- 高頻動態測量首選（振動分析）
- 耐高溫特性突出（部分型號耐受＞200℃）
- 輸出阻抗高，需配套電荷放大器
- 僅響應動態力，靜態力測量需特殊設計
汽車發動機爆震檢測、機床振動監控是其經典應用場景。
溫度傳感器：熱能監測專家
主流技術路線對比
| 類型 | 原理 | 測溫范圍 | 特點 |
|---|---|---|---|
| 熱電偶 | 塞貝克效應 | -200~1800℃ | 耐高溫、響應快、需冷端補償 |
| 熱電阻 | 金屬電阻隨溫變 | -200~600℃ | 精度高、線性好、價格較高 |
| 熱敏電阻 | 半導體電阻隨溫變 | -50~300℃ | 靈敏度高、體積小、非線性 |
選型優先考慮因素
- 精度要求：實驗室級優選熱電阻
- 成本敏感：熱敏電阻具性價比優勢
- 極端溫度：＞600℃必須采用熱電偶
傳感器選型實戰要點
環境適應性優先
高溫車間慎選塑料外殼光電傳感器；潮濕環境需確認IP防護等級；強電磁干擾場合推薦壓電式。
信號匹配是關鍵
- 壓電輸出為電荷信號，需專用采集電路
- 熱電偶輸出微電壓（毫伏級），需高精度ADC
- 數字接口（如I2C）傳感器簡化系統集成
精度與成本的平衡
醫療設備追求0.1℃精度需熱電阻；家電溫度控制用熱敏電阻更經濟；包裝產線光電傳感器滿足基礎檢測即可。
