Sensörler fiziksel, kimyasal veya biyolojik olayları tespit edip ölçerek ve bunları elektronik cihazlar tarafından yorumlanıp işlenebilecek elektrik sinyallerine dönüştürerek çalışır. Sensör çalışmasının ardındaki temel prensip, sensörün türüne ve algıladığı olaya bağlı olarak değişir. Genel olarak sensörler, ışık, sıcaklık, basınç, nem, hareket veya kimyasal maddeler gibi dış uyaranlara yanıt olarak direnç, kapasitans, voltaj veya akım gibi fiziksel özelliklerdeki değişikliklerden yararlanır. Bu değişiklikler daha sonra ölçülen miktarla orantılı olarak elektrik sinyallerine dönüştürülür.
Bir sensörün çalışma prensibi, tipine ve algılamak üzere tasarlandığı spesifik olaya bağlıdır. Örneğin bir sıcaklık sensörü, termal genleşme veya direncin sıcaklıkla değişmesi prensibine göre çalışır. Bir ışık sensörü, fotoelektrik etkiler veya fotodiyotlar aracılığıyla ışık yoğunluğundaki değişiklikleri algılar. Basınç sensörleri, direnç veya kapasitanstaki değişiklikler yoluyla basınç değişimlerini ölçer. Temelde sensörler, fiziksel veya kimyasal bir değişikliği, çeşitli uygulamalarda izleme, kontrol veya geri bildirim için işlenebilen ve kullanılabilen bir elektrik sinyaline dönüştürerek çalışır.
Sensör cihazları, sensör elemanlarını sinyal koşullandırma devreleri ve arayüz elektroniği ile entegre ederek çalışır. Sensör elemanı fiziksel veya kimyasal uyarıyı algılar ve karşılık gelen bir elektrik sinyali üretir. Sinyal koşullandırma devreleri daha sonra bu sinyali mikrokontrolörler, veri toplama sistemleri veya diğer elektronik cihazlar tarafından işlenmeye uygun hale getirmek için güçlendirir, filtreler veya dönüştürür. Arayüz elektroniği, sensör ile harici sistem arasındaki iletişimi kolaylaştırarak veri iletimini, yorumlamayı ve uygulamaya özel işlevleri mümkün kılar.
Sensörlerin arkasındaki bilim, fizik, kimya, malzeme bilimi ve elektronik ilkelerini kapsar. Sensörler, dış uyaranları tespit etmek ve bunlara yanıt vermek için malzemelerin belirli fiziksel veya kimyasal özelliklerine dayanır. Örneğin, gaz sensörlerindeki yarı iletken malzemeler, farklı gazlara maruz kaldığında iletkenlikte değişiklikler gösterir. Optoelektronik sensörler, ışığı elektrik sinyallerine dönüştürmek için fotoelektrik etkiyi kullanır. Bu ilkeleri anlamak, sensör tasarımcılarının otomotiv sistemlerinden çevresel izleme ve tıbbi teşhislere kadar çeşitli uygulamalar için sensör performansını, hassasiyetini, doğruluğunu ve güvenilirliğini optimize etmesine olanak tanır.
Sensörler, çevrelerindeki değişiklikleri tespit etmek için çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerden yararlanarak çalışır. Bu tespit mekanizması, bu değişiklikleri elektronik cihazlar tarafından daha fazla işlenebilecek ve analiz edilebilecek ölçülebilir elektrik sinyallerine dönüştürmeyi içerir. Sensörler modern teknolojide çok önemli bir rol oynamakta ve çok sayıda endüstri ve uygulamada otomasyona, izleme, kontrol ve geri bildirime olanak sağlamaktadır. Çevresel değişiklikleri gerçek zamanlı olarak tespit etme ve bunlara yanıt verme yetenekleri, onları çeşitli sektörlerde verimlilik, güvenlik ve güvenilirlik sağlamada temel bileşenler haline getiriyor.