Les capteurs sont des composants électroniques capables de détecter une grandeur physique et de la transformer en un signal électrique. Grâce à eux, les appareils électroniques peuvent « observer » leur environnement. Sans capteurs, un ordinateur, un robot ou un téléphone ne pourrait pas savoir s'il fait jour ou nuit, quelle est la température d'une pièce ou si un objet est en mouvement.

Une grandeur physique est une propriété que l'on peut mesurer. Il peut s'agir de la température, de la lumière, de la pression, de l'humidité, de la distance, de la vitesse, de l'accélération, du son, de la force ou encore d'un champ magnétique. Chaque type de capteur est conçu pour mesurer une grandeur bien précise.

Le fonctionnement d'un capteur est toujours le même : il reçoit une information provenant du monde extérieur et la convertit en un signal électrique. Ce signal peut être une tension, un courant ou un signal numérique que les autres circuits électroniques peuvent interpréter.

Par exemple, un capteur de température modifie son signal lorsque l'air se réchauffe ou se refroidit. Un capteur de lumière produit un signal différent selon que l'environnement est sombre ou fortement éclairé. Un capteur de distance peut mesurer le temps mis par une onde lumineuse ou sonore pour revenir après avoir rencontré un obstacle.

Les informations fournies par un capteur sont ensuite analysées par un circuit électronique, souvent un microcontrôleur ou un microprocesseur, qui prend une décision en fonction des mesures reçues. Le capteur ne décide donc rien : il se contente de mesurer et de transmettre des informations.

Exemple : dans un téléphone portable, plusieurs dizaines de capteurs travaillent en permanence. L'accéléromètre détecte les mouvements, le gyroscope mesure les rotations, le capteur de luminosité règle automatiquement l'éclairage de l'écran, le microphone transforme les sons en signaux électriques et le GPS permet de connaître la position de l'appareil.

Les capteurs sont utilisés dans presque tous les domaines : automobiles, robots, satellites, appareils médicaux, stations météorologiques, drones, électroménagers, usines, agriculture ou domotique. Ils permettent aux machines de réagir automatiquement à leur environnement.

Les progrès de l'électronique ont permis de fabriquer des capteurs toujours plus petits, plus précis et moins gourmands en énergie. Certains mesurent des variations tellement faibles qu'ils peuvent détecter un simple changement de pression, une très faible quantité de lumière ou une variation de température de quelques millièmes de degré.