几种新型传感器

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几种新型传感器简介46页PPT

46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
几种新型传感器简介
26、机遇对于有准备的头脑有特别的亲和力。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。没有它，天才也会在矛盾无定的迷径中，徒劳无功。- -查士德斐尔爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯潘。

简述几种现代传感器的特点及应用。

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湿度传感器的分类

湿度传感器的分类湿度传感器是一种广泛应用于工业生产、农业、气象、环境监测等领域的传感器。

根据其原理和工作方式的不同，湿度传感器可以分为以下几类。

一、电容式湿度传感器电容式湿度传感器利用相对湿度对电容值的影响来测量湿度。

通常采用两个平行的电极板构成一个电容器，其中一个电极上涂有湿度敏感材料，当湿度变化时，敏感材料吸附或释放水分，导致电容值的变化。

该类传感器具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于工业自动化、气象观测等领域。

二、电阻式湿度传感器电阻式湿度传感器是利用湿度对电阻值的影响来测量湿度。

常见的电阻式湿度传感器有两种工作原理，一种是利用湿度敏感电阻的电阻值随湿度的变化而变化，另一种是利用湿度敏感材料的电导率随湿度的变化而变化。

电阻式湿度传感器具有结构简单、成本低、稳定性好等特点，广泛应用于家用电器、空调系统等领域。

三、电化学湿度传感器电化学湿度传感器是利用湿度对电化学反应的影响来测量湿度。

传感器内部通常包含一个湿度敏感电极和一个参比电极，当湿度变化时，湿度敏感电极上的电化学反应会发生变化，通过测量电极之间的电位差来计算湿度值。

该类传感器具有响应速度快、线性度高、精度稳定等特点，常用于气象观测、仓储环境监测等场合。

四、光学湿度传感器光学湿度传感器是利用湿度对光的传播和折射特性的影响来测量湿度。

通过测量入射光线在湿度敏感材料中的传播路径、折射率等变化，可以推算出湿度值。

光学湿度传感器具有高精度、抗污染能力强等优点，广泛应用于气象、石油化工、仪器仪表等领域。

五、微机电系统湿度传感器微机电系统湿度传感器是将微机电技术应用于湿度传感器中的一种新型传感器。

通过微纳加工技术制作微小的结构和敏感元件，实现对湿度的测量。

微机电系统湿度传感器具有响应速度快、体积小、功耗低等特点，被广泛应用于移动设备、智能家居等领域。

六、热电湿度传感器热电湿度传感器是利用湿度对热传导和热释放的影响来测量湿度。

传感器内部包含一个加热电极和一个测温电极，当湿度变化时，湿度敏感材料吸收或释放水分，导致热传导和热释放的变化，通过测量电极之间的温差来计算湿度值。

20种身边常见的传感器

20种身边常见的传感器1、电阻式传感器电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。

主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。

2、变频功率传感器变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。

3、称重传感器称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。

能够实现力→电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。

4、电阻应变式传感器传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。

电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。

半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。

5、压阻式压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。

其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。

当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。

6、热电阻传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。

热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

7、激光传感器利用激光技术进行测量的传感器。

它由激光器、激光检测器和测量电路组成。

激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。

8、霍尔传感器霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。

常见的25种传感器类型介绍

常见的25种传感器类型介绍“蓝色字”传感器的作用实际上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。

例如，日常生活中使用的话筒，手机中的麦克风，它将声音转换成电信号，然后放大到最佳范围。

然后，在扬声器的o / p处将电信号变成音频信号。

如今传感器所检测的信号近来显著地增加，因而其品种也极其繁多。

今天我们来看看传感器的种类吧：1.电阻式传感器电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。

主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。

2.变频功率传感器变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。

3.称重传感器称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。

能够实现力→电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。

电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。

电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。

因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。

4.电阻应变式传感器传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。

电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。

半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。

5.压阻式压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。

其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。

新型传感器的原理特点及其应用

新型传感器的原理特点及其应用1. 传感器的定义和分类传感器是指能将非电能转变为可测量的电信号或其他形式的信号输出的装置，广泛应用于工业控制、环境监测、医疗诊断等领域。

根据测量物理量的不同，传感器可以分为温度传感器、压力传感器、光电传感器、位移传感器等多种类型。

2. 新型传感器的原理特点2.1 基于纳米材料的传感器新型传感器利用纳米材料的特殊性质来实现更高的灵敏度和稳定性。

通过纳米材料与被测物理量的相互作用，可以实现对微小变化的高精度测量。

2.2 基于MEMS技术的传感器MEMS（微电子机械系统）技术是一种集成在微小尺寸芯片上的微机械传感器技术。

利用MEMS技术，传感器可以实现更小体积、更低功耗、更高精度的特点，广泛应用于手持设备、汽车电子、医疗器械等领域。

2.3 基于光纤传输的传感器光纤传感器利用光纤的波导特性，在光纤上通过测量光信号的损耗、相位变化等参数来实现对物理量的测量。

光纤传感器具有高灵敏度、抗电磁干扰等特点，适用于环境监测、结构安全等领域。

2.4 基于生物体传感的传感器生物体传感器通过模仿生物体的感知机制，利用生物体相对于特定物理量的敏感性实现对该物理量的测量。

生物体传感器具有高灵敏度、高选择性的特点，广泛应用于生物医学、农业、环境保护等领域。

3. 新型传感器的应用3.1 工业控制新型传感器在工业控制领域的应用越来越广泛。

例如，基于MEMS技术的压力传感器可以用于自动化生产线上的压力监测和控制；基于光纤传输的温度传感器可以用于高温工作环境中的温度测量。

3.2 环境监测新型传感器在环境监测中起到至关重要的作用。

例如，基于纳米材料的气体传感器可以用于检测室内空气质量，提供良好的生活环境；基于光纤传输的水质传感器可以用于监测水体中的污染物浓度，保护水资源的安全和可持续利用。

3.3 医疗诊断新型传感器在医疗诊断中有着广泛的应用。

例如，基于生物体传感的血糖传感器可以用于糖尿病患者的血糖监测，为患者提供连续、准确的数据；基于MEMS 技术的心电传感器可以用于心脏病患者的心电图监测，及时发现异常情况。

果实成熟度传感器的类型和工作原理

果实成熟度传感器的类型和工作原
理
果实成熟度传感器是一种用于监测果实成熟度的设备，主要用于水果和蔬菜的生长监测。

它可以检测果实的颜色、形状、尺寸、湿度、甜度等物理性质，从而帮助农民在正确的时机收获果实，达到最佳品质。

果实成熟度传感器有很多种类，其中包括光学传感器、声学传感器、重力传感器以及温湿度传感器等。

1、光学传感器
光学传感器可以通过检测果实表面反射光强度来判断果实的成熟度，它主要利用果实表面的颜色变化来确定果实的成熟度，如苹果的表皮会随着成熟度的增加而变得更加黄澄澄，因此可以通过光学传感器测量果实表面反射光强度，从而判断果实的成熟情况。

2、声学传感器
声学传感器可以检测果实的声音，根据果实的声音大小来判断果实的成熟度，同时也可以通过声学传感器来检测果实内部的湿度变化，以便精确掌握果实的成熟度。

3、重力传感器
重力传感器是一种用来检测果实成熟度的新型传感器，它可以测量果实的重量，并根据重量的变化来判断果实的成熟度。

4、温湿度传感器
温湿度传感器是用来检测果实成熟度的一种常见传感器，它可以检测果实的温度和湿度，并根据果实温湿度的变化来判断果实的成熟度。

果实成熟度传感器的类型和工作原理主要有以上几种，它们可以精确测量果实的成熟度，帮助农民在正确的时间收获果实，从而获得最佳品质。

此外，果实成熟度传感器还可以检测果实的颜色、形状、尺寸、湿度、甜度等物理性质，以便对果实的成熟度进行精确的控制，从而获得更高品质的果实。

不得不知的生活常用七大传感器

不得不知的生活常用七大传感器
传感器(Sensor)是一种常见的却又很重要的器件，它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。

对于传感器来说，按照输入的状态，输入可以分成静态量和动态量。

我们可以根据在各个值的稳定状态下，输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。

传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。

传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。

动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。

通常，传感器接收到的信号都有微弱的低频信号，外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号，因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。

下面就由小编带大家认识一下常用于生活中的七大传感器。

1、物理传感器：
物理传感器是检测物理量的传感器。

它是利用某些物理效应，把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。

其输出的信号和输入的。

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3.3 光纤传感器

2）光相位调制型光纤传感器光相位调制型光纤传感器是利用被测量引起光纤中光相位变化的原理制成的。这种传感器具有灵敏度高、灵活性好和多样的特点。常见的有迈克尔逊、马赫-琴特、萨占纳克和法勃-帕脱四种相位干涉型。它们的共同点是：光源发出的光都要经棱镜分成两束或更多束的光，这些光沿不同的路径传播后，分离出的光束又组合在一起去激励一个光敏元件或显示干涉条纹。如图3-10所示为利用马赫-琴特干涉仪测量压力或温度的相位调制型光纤传感器的组成原理图。
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图3-4 CCD尺寸检测系统组成框图
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3.2 触觉传感器
触觉传感器的原型是模仿人的触觉功能，目的是通过触觉传感器与被识别物体的接触或相互作用来完成对被识别物体表面特征及物理性能的感知。为了实现这一功能，研究者们设计了各种形式的触觉传感器以满足多种需要。
开关式压电式光电式电容式电磁式压阻式
线阵CCD
面阵CCD
• 结构较简单、容易增加像素数 • CCD 尺寸较大、易产生垂直拖影
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3.1 CCD图像传感器

3.1.4 CCD 图像传感器的应用 CCD 工件外形检测在机械零部件生产过程中，零件外径尺寸的测量占有重要地位，快速、准确地测量出零件的主要参数可以缩短整个产时的生产周期，并有利于实现自动化。图3-4 所示为CCD 工件尺寸检测系统组成框图。该检测系统主要由传感器系统、测量平台、运动控制系统及软件系统等几部分构成。
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图3-6 利用破坏全内反射原理的触觉传感器原理图
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3.2 触觉传感器

3.2.3 压阻阵列触觉传感器压阻式阵列触觉传感器的基本结构是由外接引线、上（行）下（列）电极及压阻材料等构成，上（行）电极与下（列）电极相垂直，上（行）下（列）电极的交叉点定义为阵列触觉的一个触觉单元，外接引线从相互平行的触觉单元上引出，压阻材料放在上（行）下（列）电极中间。在压阻式阵列触觉传感器中，最关键的构件是敏感材料和电极。另外，各向异性压阻材料的应用也受到广泛的重视，如敏感材料在z 方向有压阻变化特性，在x , y 方向则无论受压与否，均有较大的阻值。
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图3-10 相位调制型光纤压力(温度)传感器组成原理图
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3.3 光纤传感器

3）光偏振态调制型光纤传感器偏振态调制型光纤传感器能检测出由于外界因索引起的光纤内部光的偏振态的变化。最典型的是光纤电流传感器，其工作原理是根据磁旋效应做成的，主要应用于高压传输线中。如图3-11 所示为光纤大电流传感器原理框图。除利用磁旋效应的光偏振调制外，还可以利用光旋效应、光弹效应、电光效应和电旋效应等制成光偏振态调制型光纤传感器，所以是应用很广、开发潜力很大的一类光纤传感器。
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3.1 CCD图像传感器
CCD 传感器工作时，图像经物镜在成像区成像，给成像区上面的电极加上适当的偏压时，光生电荷被收集到电极下方的势阱里，这样就将光学图像变成了电荷包图像。当光积分周期结束时，加到成像区和暂存区电极上的时钟脉冲使所有收集到的信号电荷迅速转移到暂存区中，然后经由水平读出寄存器，在时钟脉冲控制下，通过输出极逐行输出一帧信息，在第一帧读出的同时，第二帧信息通过光积分又收集到势阱中，这样，就可以一帧一帧连续地读出。
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3.4 磁性传感器
（3）温度特性。磁敏二极管的温度特性是指温度的变化与输出电压变化之间的关系。磁敏二极管的温度特性有正温度系数和负温度系数两种，如锗磁敏二极管是负温度系数，硅磁敏二极管是正温度系数。（4）频率特性。磁敏二极管的频率特性取决于注入载流子在本征区域内被复合和保持动态平衡的时间，而与元件的尺寸大小无关，载流子复合和保持动态平衡的时间越短，频率特性越好.
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3.4 磁性传感器

3.4.1 磁敏电阻器将一载流导体置于外磁场中，其电阻随磁场变化而变化的现象称为磁电阻效应，简称磁阻效应。磁敏电阻器就是利用磁阻效应制成的一种磁敏元件。当温度恒定时，在弱磁场范围内，磁阻与磁感应强度B 的平方成正比。用公式表示为：
磁场一定时，迁移率高的材料磁阻效应明显。所示为利用这种效应制成的磁敏电阻器。
B 0 (1 0.传感器
主要特性：（1）伏安特性。磁敏二极管所加正向偏压与二极管流过电流的关系称为伏安特性，不同磁场作用下，其伏安特性不同。（2）磁电特性。磁敏二极管输出电压的变比与外加磁场的关系称为磁电特性。磁敏二极管随外加磁场方向的变化可以产生正负输出电压的变化，在正磁场作用下电压升高，在负磁场作用下电压降低。磁电特性与线路的连接形式有关，通常有单只接法和互补接法两种电路基本形式。
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3.4 磁性传感器

3.4 .3 磁敏三极管 1.磁敏三极管的结构磁敏三极管的结构如图3-11 所示。在弱P 型或弱N 型本征半导体上用合金法或扩散法形成发射极、基极和集电极。其最大的特点是基区较长，基区结构类似磁敏二极管，也有高复合速率的：r 区和本征I 区。长基区分为运输基区和复合基区，运输基区主要是将发射极注人的载流子输运到集电极，复合基区的作用是使从发射极和基极注入的载流子复合。
3-2传感器概述

传感器是实现自动测试和自动控制的首要环节，对原始信息进行精确可靠的采捕获和转换，相当于人体神经定义：将被测物理量转换为与之对应的有确切对应关系的输出量的器件或装置，或者把从被测对象中感受到的有用信息进行转换、传送的器件测量非电量，转换为电量
传感器概述

传感器作用：将如温度、压力、流量等被控参数转换为电信号，传感器组成：
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3.1 CCD图像传感器

CCD 图像传感器的种类用于图像传感器的CCD 又称摄像或像敏CCD 。它的功能是把二维图像光学信号转变成一维视频信号或数字信号。从结构上可分为线阵CCD 和面阵CCD 两大类。
• 成本较低，可以同时储存一行电视信号，能够实现动态测量，并能在低照度下工作 • 线阵CCD 广泛地应用于产品尺寸测量、非接触尺寸测量、条形码等许多领域
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图3-2 CCD的三层结构示意图
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3.1 CCD图像传感器

3.1.2 CCD 系统构成
像索（Pixel ) (成像单元)
成像区暂存区(遮光处理) 水平读出寄存器（遮光处理）
转移沟道
CCD 传感器
放大器 CCD图像传感器缓存
模数转换器
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图3-3 CCD系统构成
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图3-1 CCD外形图
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CCD图像传感器

3.1.1 CCD图像传感器的结构 CCD更接近于人的视觉的工作方式，只不过人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞分工合作组成视觉感应。CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型，如图3-2示为CCD的三层结构示意图，上层为增光镜头，中层为分色滤色片，下层为感光层。
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图3-8 光导纤维结构
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3.3 光纤传感器

3.3.2 光纤的工作原理下面以阶跃型多模光纤为例，来说明光纤的工作原理。如图3-9所示，当光线从空气（折射率为n0）中射入光纤的一个端面，并与其轴线的夹角为θ时，在光纤内折射成角 θ ’，然后以角 90 入射到纤芯与涂层的交界面上。若 C 入射角大于临界角，则入射的光线就能在交界面上产生全反射，并在光纤内部以同样的角度反复包层全反射向前传播，直至从光纤的另一端射出。若光纤两端同处于空气之中，则出射角也将为θ。
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CCD图像传感器
图像传感器是采用光电转换原理，用来摄取平面光学图像并使其转换为电子图像信号的器件。图像传感器必须具有两个作用，一是具有把光信号转换为电信号的作用;二是具有将平面图像上的像素进行点阵取样，并把这些像素按时间取出的扫描作用。电荷耦合器件又称为CCD器件，如其外形如图3-1所示，它是近年来新发展起来的一种半导体功能器件，能够把光学影像转化为数字信号。
电量输出
被测非电量
敏感元件
转换元件
测量
辅助电路
第3章新型传感器简介

1 CCD图像传感器 2 触觉传感器 3 光纤传感器 4 磁性传感器 5 集成温度传感器
新型传感器简介
随着科学技术的发展，在不断发现新现象、采用新原理、开发新材料和采用新工艺的基础上，传感器技术得到了很大的进步与提高。同时，与单片机或者微计算机相结合的智能式传感器、生物传感器也有了很大的发展。新型传感器技术含量高、功能强，相对传统传感器具有很多优点。了解和学习这些新型的传感器有助于我们打一大视野，及时了解、掌握新型传感器技术并加以应用。本章将介绍最近几年发展起来的新型传感器，包括CCD图像传感器、触觉传感器、光纤传感器、磁性传感器和集成温度传感器。
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3.3 光纤传感器

3.3.1 光纤的结构光纤由纤芯、包层及外套组成，如图3-8 所示。纤芯是山玻璃、石英或塑料等制成的圆柱体，一般直径约为5~150μm。包在纤芯外的一层叫包层，材料也是玻璃或塑料等。纤芯的折射率大于涂层的折射率，所以光纤具有使光束封闭在纤芯里面传输的功能。外套起保护光纤的作用，它的折射率大于涂层的折射率。人们通常把较长的或多股的光纤称之为光缆。
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图3-5 遮光板开关式触觉传感器原理图
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3.2 触觉传感器

3.2.2 光学式触觉传感器光照射到界面的角度通过界面法线测量。若光照射到有机玻璃和空气界面的角度大于θC，则光沿着有机玻璃光波导传播，光波导表面跟外部物体接触时，接触点处全内反射被破坏，光从光波导相反一侧出射。利用这种原理可以制成高分辨率的触觉传感器在实际应用中，通常用一块韧性的薄膜层设置在外部物体和光波导之间，以便保护光波导并隔断外部光源。图3-6所示为采用这种效应的触觉传感器原理图。