En l’època d’Internet de tot, els sensors són un dels components més crítics. Elsensors s’utilitzen per recopilar dades sobre tot, des de drons i cotxes fins a portables i auriculars de realitat augmentada.
Segons la divisió general, Internet of Things es divideix estructuralment en tres parts: la capa de percepció, la capa de xarxa i la capa d’aplicació. A més, la capa de percepció té un paper crucial com a font de dades de la transmissió de la capa de xarxa i la base de dades del càlcul de la capa d’aplicació. Els components importants que constitueixen la capa de percepció són diversos sensors.
Segons diferents mètodes de classificació, els sensors es poden dividir en diferents categories. Per exemple, segons la quantitat física no elèctrica mesurada, es pot dividir en sensors de pressió i sensors de temperatura.
Segons el mètode de treball de convertir quantitats físiques no elèctriques en quantitats físiques elèctriques, es pot dividir en tipus de conversió d’energia (sense accés energètic addicional durant el funcionament) i tipus de control d’energia (accés energètic addicional durant el funcionament), etc. A més, segons el procés de fabricació, es pot dividir en sensors de ceràmica i sensors integrats.
Comencem amb una gran varietat de quantitats físiques no elèctriques mesurades i fem un balanç d’aquests sensors comuns en el camp de IoT.
Sensor de llum
El principi de treball del sensor de llum és utilitzar l'efecte fotoelèctric per convertir la intensitat de la llum ambiental en un senyal de potència mitjançant un material fotosensible. Segons els materials fotosensibles de diferents materials, el sensor de llum tindrà diverses divisions i sensibilitats.
Els sensors òptics s’utilitzen principalment en el control d’intensitat de la llum ambiental de productes electrònics. Les dades mostren que, en general, els productes electrònics, el consum d’energia de la pantalla és tan alt com més del 30% del consum d’energia total. Per tant, canviar la brillantor de la pantalla de visualització amb el canvi de la intensitat de la llum ambiental s’ha convertit en el mètode d’estalvi d’energia més crític. A més, també pot fer que l’efecte de la pantalla sigui més suau i més còmode.
Sensor de distància
Els sensors de distància es poden dividir en dos tipus, òptics i ultrasònics, segons els diferents senyals de pols enviats durant la variació. El principi dels dos és similar. Ambdues envien un senyal de pols a l’objecte mesurat, reben la reflexió i, a continuació, calculen la distància de l’objecte mesurat segons la diferència horària, la diferència d’angle i la velocitat del pols.
Els sensors de distància s’utilitzen àmpliament en telèfons mòbils i diverses làmpades intel·ligents, i els productes poden canviar segons diferents distàncies d’usuaris durant l’ús.
Sensor de temperatura
El sensor de temperatura es pot dividir aproximadament en tipus de contacte i tipus sense contacte des de la perspectiva d’ús. El primer ha de deixar que el sensor de temperatura contacti directament amb l'objecte que es pugui mesurar per intuir el canvi de temperatura de l'objecte mesurat a través de l'element sensible a la temperatura, i el segon és fer el sensor de temperatura. Manteniu una certa distància de l’objecte a mesurar, detecteu la intensitat dels raigs infrarojos radiats de l’objecte a mesurar i calculeu la temperatura.
Les principals aplicacions dels sensors de temperatura es troben en zones estretament relacionades amb la temperatura, com ara la conservació de calor intel·ligent i la detecció de la temperatura ambient.
Sensor de freqüència cardíaca
Els sensors de ritme cardíac utilitzats habitualment utilitzen principalment el principi de sensibilitat dels raigs infrarojos de longituds d’ona específiques a canvis en la sang. D’apostar a la pallissa periòdica del cor, els canvis regulars en el cabal i el volum de la sang al vas de sang estan provades, i el nombre actual de batecs cardíacs es calcula mitjançant la reducció del soroll del senyal i el processament d’amplificació.
Val la pena esmentar que la intensitat dels raigs infrarojos emesos pel mateix sensor de ritme cardíac penetrant a la pell i reflectir a través de la pell també és diferent segons el to de la pell de diferents persones, cosa que provoca certs errors en els resultats de la mesura.
En general, com més fosc sigui el to de la pell d’una persona, més difícil és que la llum infraroja reflecteixi els vasos sanguinis i més gran sigui l’impacte en l’error de mesurament.
Actualment, els sensors de freqüència cardíaca s’utilitzen principalment en diversos dispositius portables i dispositius mèdics intel·ligents.
Sensor de velocitat angular
Els sensors de velocitat angular, de vegades anomenats giroscopis, estan dissenyats a partir del principi de conservació de l’impuls angular. El sensor de velocitat angular general està compost per un rotor rotatiu situat a l’eix i la direcció de moviment i la informació relativa de la posició de l’objecte es reflecteixen per la rotació del rotor i el canvi d’impuls angular.
Un sensor de velocitat angular d’un sol eix només pot mesurar els canvis en una sola direcció, de manera que un sistema general necessita tres sensors de velocitat angular de 3 eixos per a mesurar els canvis en les tres direccions dels eixos x, y i z.Al present, un sensor de velocitat angular de 3 eixos pot substituir tres sensors d’un sol eix i té molts avantatges com ara mida petita, pes lleuger, estructura senzilla i bona relació. Per tant, diverses formes de sensors de velocitat angular de tres eixos són el desenvolupament principal. tendència.
L’escenari d’ús del sensor de velocitat angular més comú són els telèfons mòbils. Jocs mòbils famosos com Need for Speed utilitzen principalment el sensor de velocitat angular per generar un mode interactiu en què el cotxe es mou de costat a l’altre. A més dels telèfons mòbils, els sensors de velocitat angular també s’utilitzen àmpliament en la navegació, el posicionament, l’AR/VR i altres camps.
Sensor de fum
Segons diferents principis de detecció, els sensors de fum s’utilitzen habitualment en la detecció química i la detecció òptica.
El primer utilitza l’element radioactiu Americium 241, i els ions positius i negatius generats en l’estat ionitzat es mouen direccionalment sota l’acció del camp elèctric per generar tensió i corrent estable. Sobre el fum entra al sensor, afecta el moviment normal d’ions positius i negatius, provocant canvis corresponents en la tensió i el corrent i la força del fum es pot jutjar per càlcul.
Aquest últim passa pel material fotosensible. En circumstàncies normals, la llum pot irradiar completament el material fotosensible per generar tensió i corrent estable. Sobre el fum entra al sensor, afectarà la il·luminació normal de la llum, donant lloc a la tensió i el corrent fluctuant, i la força del fum també es pot determinar mitjançant càlcul.
Els sensors de fum s’utilitzen principalment en els camps d’alarma d’incendis i detecció de seguretat.
A més dels sensors esmentats anteriorment, els sensors de pressió de l’aire, els sensors d’acceleració, els sensors d’humitat, els sensors d’empremtes dactilars i els sensors d’empremtes dactilars són habituals a Internet de les coses. Tot i que els seus principis de funcionament són diferents, els principis més bàsics s’esmenten anteriorment, és a dir, és convertir els principals que es poden mesurar en quantitats elèctriques mitjançant principis de llum, so, materials i productes químics, però la majoria d’ells es basen en especificacions en principis generals. Sobre la base de les actualitzacions i extensions específiques.
Des de la seva invenció en l’època industrial, els sensors han tingut un paper vital en camps com el control de la producció i la metrologia de la detecció. Just com els ulls humans i les orelles, com a portador per rebre informació del món exterior a Internet de les coses i un important front-end de la capa de percepció, els sensors es produiran en un període de desenvolupament d’alta velocitat amb la popularització d’internet de les coses en el futur.
Hora del post: 19 de setembre de 2012