所有材料都是由称为原子的微小颗粒组成的。原子由甚至更小的粒子组成，这些粒子称为质子，中子和电子。原子中发现的质子带正电，电子带负电。这些电荷彼此平衡，使原子整体具有中性电荷。

电流

电流可以表现为电子或电荷的流动。电子或电荷的流动称为电流。

电路将在其整个路径上保持松散的电子。当电路中提供电能时，就会建立一个电场，使电路中的这些电子像流过管道或软管的水一样立即全部流动。

电路图

人工传感器基于电路。电路由特定的电气组件，电源和连接线组成，它们可以切换或改变电流。电路中的电荷流由所用材料的电导率，电路的组件和设计控制。可以将电路设计为允许不同数量的电荷在电路的不同部分中流动，因此电路的各个部分可以具有不同但相互作用的工作。

电路由具有不同电导率并包含大量开关的材料制成。这控制了通过电路不同部分的电流。

电子技术是在电路中使用诸如半导体器件之类的小型组件来控制电荷流或执行功能。这可以通过增加或减少电流或完全停止流动来完成。大多数电气设备都使用电子设备-从简单的开关（变暗时打开灯）到复杂的电路（需要完成很多工作），例如洗衣机或机器人内部的电路。

当电荷流过某物时，我们称这种导电。电荷流过的物质称为导体。

不同的材料具有不同的电导率。这是电流通过材料的难易程度的一种度量。导电性的反面是电阻率- 电荷穿过材料的运动难度。

铜是一种非常好的电导体金属。它具有在材料内自由移动的电子。

一些材料（例如金属）在其原子结构中拥有松散的电子，这些电子使电荷易于流动，因此非常有用，可以用作连接电路中各种组件的导线。铜 金属是良好导体的一个例子，通常用作连接线。

不允许电荷流动的物质称为绝缘子。例如，橡胶，塑料和空气是不良导体，因此可用作阻止电荷流动的绝缘体。

具有良好导体和绝缘体之间导电性能的其他材料（例如硅）称为半导体。它们的电导率可以通过用于掺杂杂质的原子类型来改变。半导体组件（例如二极管和晶体管）可以根据某些条件（例如电压）改变其传导电荷的能力。这使得半导体可用作响应物理条件变化的传感器和开关。

例如，热叫的热敏电阻传感器改变其允许电荷的流动通过它响应于能力温度。通过在电路中放置一个热敏电阻，可以在电路的另一部分打开或关闭电流，例如，如果空气太热，则关闭加热器。就像人类皮肤中的传感器向大脑发送脉冲信息以分析信息一样，我们感到冷酷时，在机器中，电子设备也被用来分析通过电流变化而感测到的身体状况。

传感器如何工作？

传感器通过改变其电气特性对变化的物理条件做出反应。因此，大多数人造传感器都依靠电子系统来捕获，分析和中继有关环境的信息。这些电子系统依靠与电路相同的原理来工作，因此控制，电能流动的能力非常重要。

简而言之，传感器将热，光，声音和运动等刺激转换为电信号。这些信号通过一个接口传递，该接口将它们转换为二进制代码，然后将其传递给要处理的计算机。

许多传感器充当开关，控制电荷通过电路的流动。开关是电子设备的重要组成部分，因为它们会改变电路状态。诸如集成电路（芯片），晶体管和二极管之类的传感器组件均包含半导体材料，并包含在传感器电路中，因此它们可以充当开关。例如，晶体管通过在电路的一部分中使用小电流以在电路的另一部分中接通大电流来工作。

主动和被动传感器

大多数传感器使用诸如光或激光的辐射，红外无线电波或诸如超声波的其他波来检测物体及其周围环境的变化。他们可以通过在内部使用能源使它们向目标物体发射辐射来做到这一点。该辐射被物体反射回去并被传感器检测到–例如，在使用雷达时，这称为有源传感器。

机器人传感器

机器人需要与环境互动。戴尔·卡内基（Dale Carnegie）教授解释了众多传感器中的一些，以及这些传感器如何使机器人进行操作。

无源传感器不会发出自己的辐射或波，它们会检测目标物体发出的辐射，例如热量或热红外辐射，或者检测来自诸如太阳之类的某些外部源的辐射，这些辐射会被物体反射。一个例子是用于电子测量温度的热敏电阻。

使用传感器的价值在于它们是非侵入性的，并且能够在远处进行感应。有源和无源传感器都可以安装在绕地球旋转的卫星上，以捕获有关我们环境的信息。传感器检测到的辐射或波或其他物理现象被转换为电信号并由计算机处理。

MARVIN机器人配备有主动传感器，例如红外传感器，超声传感器和激光传感器。决定MARVIN行驶距离的反传感器是无源传感器。