重新认识传感器：控制系统的输入

将传感器想象成一个控制系统的物理输入，有助于让工程师认识到实际上各种可能性比他们意识到的要多得多。

大多数指定设备规格的工程师都把传感器想象成开关量或模拟量设备、接近开关或光电开关、流量或压力传感器、热电偶以及类似的传感器。如果要求将它们分类，他们可能会说模拟量和数字化、机械层面或过程控制、光学式的或感应式的。

其实，还有另外一种看待传感器的方式：作为一个控制系统的物理输入。扩展你的关于什么构成了传感器的想法会开辟很多新的可能性。按钮是不是传感器？是的。它检测一个操作员做某件事情的决定。那么继电器呢？是的。它提供了一些设备的状态或机器的情况。

与采用传感器检测事物的方式来归类传感器不同，还有另一种方式是按照它们的功能来归类传感器。所有的传感器基本都会被归于两大类：第一种是那些检测机器或系统状态的传感器（液压缸开关、编码器、一些红外安全电眼以及振动传感器），另一种是那些检测或评估系统处理的部分或物质的传感器（流量及压力传感器、机器视觉以及开关量存在检测器）。

以这种方式看待传感器会让你意识到并不是所有的传感器都会归入整齐的模拟量和数字量的类别当中。视觉系统就是一个很能说明问题的好实例。实际的检测方法要涉及光学器件以及数以百万计的独立像素。与控制系统的实际接口可能只是简单的数字量通过或失败的信号，或者包括发送需要解码的数据字符串。

编码器和解码器是另一个例子。数据可能包括开关量的脉冲信号或者一个正弦的模拟量信号，不过你不能将这些信号输入到你的数字量和模拟量的输入卡里。这些因素需要在指定的硬件类型的决策时考虑进去，同时要考虑的还有传感器的复杂性和与一套控制系统之间接口的成本。

热电偶也是模拟量的，不过你不能将它们接入一个模拟量卡件。一个热电偶卡件包含的算法可以知道哪种响应曲线对应着哪种选择的热电偶。不仅如此，你还不能将热电偶接入到标准的接线端子，继而采用常规的铜线连接到卡件上。

其他非常规的传感器包括：

涡流测试仪：一个插入到机器上的开孔内的检测是否有接线穿过的感应式探头。

电容式离子泄漏探头：在一块塑料的对面，一个带电的探头和检测板检测离子是否可以通过一个大头针大小的孔到达另一侧。

质谱仪：一个定制的光谱学系统， 其目的是检测致命的神经毒气的存在。

非固定式摇臂罩测量：具有独立线性可变差动变压器的系统计算对一架想象中的飞机进行拦截，从而确定一个橡胶垫圈是否正确安装。

不管目标是对现有设备进行故障排除还是设计新的系统和机器，了解所有这些传感设备是如何与控制系统一起工作，对于全面发展的教育来说都是很重要的一部分。 

“传感器可以检测机器或系统的状态，也可以检测或评估系统处理的部分或物质。”（作者： Frank Lamb 来源：《控制工程中文版》）控制工程中文版