在下述的內容中,小編將會對物理傳感器的相關消息予以報道,如果物理傳感器是您想要了解的焦點之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、物理傳感器
物理傳感器是檢測物理量的傳感器。它是利用某些物理效應,把被測量的物理量轉化成為便于處理的能量形式的信號的裝置。其輸出的信號和輸入的信號有確定的關系。主要的物理傳感器有光電式傳感器、壓電傳感器、壓阻式傳感器、電磁式傳感器、熱電式傳感器、光導纖維傳感器等。作為例子,讓我們看看比較常用的光電式傳感器。這種傳感器把光信號轉換成為電信號,它直接檢測來自物體的輻射信息,也可以轉換其他物理量成為光信號。其主要的原理是光電效應:當光照射到物質上的時候,物質上的電效應發(fā)生改變,這里的電效應包括電子發(fā)射、電導率和電位電流等。顯然,能夠容易產生這樣效應的器件成為光電式傳感器的主要部件,比如說光敏電阻。這樣,我們知道了光電傳感器的主要工作流程就是接受相應的光的照射,通過類似光敏電阻這樣的器件把光能轉化成為電能,然后通過放大和去噪聲的處理,就得到了所需要的輸出的電信號。這里的輸出電信號和原始的光信號有一定的關系,通常是接近線性的關系,這樣計算原始的光信號就不是很復雜了。其他的物理傳感器的原理都可以類比于光電式傳感器。
二、物理傳感器的多樣化應用
在大多數情況下,傳感器只提供單一參數的數據,也就是它們所設想的參數,但在最近的應用中,兩個或多個傳感器一起工作。例如,無人駕駛飛機中的加速度計和陀螺儀為飛機本身提供更多的信息,如位置、高度、飛行距離等??纱┐髟O備或運動設備中的加速度計和陀螺儀共同工作,可以提供人的移動距離、撞擊次數、撞擊的力量和位置等多種信息。所有這些信息都能幫助運動員提高成績。
目前,如果沒有多個物理傳感器,一些關鍵的基礎設施、車輛、儀器等都無法實現。這些傳感器的任務是提供一系列參數的實時數據,從溫度、加速度、聲音到人的傾斜度或心臟跳動。由于有了傳感器,管道、道路、建筑、儀器、車輛等關鍵基礎設施都有了“人工神經”或感官。
例如,現代的醫(yī)療儀器和手術機器人都包含多個傳感器,不僅可以監(jiān)測與醫(yī)療相關的參數,還可以監(jiān)測力或壓力等物理參數,提供觸覺反饋。
另一個例子是自動駕駛汽車,其中大量的參數被不斷監(jiān)測,以使其更加安全和清潔。第三個例子包括智能手機和手表中的傳感器。這類傳感器提供的數據多種多樣,如人的心率、電池的狀態(tài)、屏幕的方向、與物體的接近程度或環(huán)境光的強度等。
讓一切變得更智能、更安全或更簡潔的大趨勢,以及為儀器、設備、小工具、智能手機、電器等增加更多功能的趨勢,增加了在不同環(huán)境下監(jiān)測更多參數的需求。這反過來又增加了傳感器的類型和用于制造傳感器的技術。
一般來說,電子傳感器由于尺寸小、重量輕、可靠性高、性價比高,在各種應用中都是首選。然而,電子傳感器可能無法正常工作,或者可能不適合或不推薦用于某些應用。在某些情況下,光學傳感器是唯一可行的解決方案,因為它們對電磁干擾不敏感。例如,現代內窺鏡包括光纖力和聲傳感器,并監(jiān)測人體內部的此類參數。光纖還用于監(jiān)測管道、電力線、周界和邊界等關鍵基礎設施中數百萬個點的應變、溫度和振動。
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