传感器的关键要点

继前面13篇的”传感器基础”系列文章之后,本文是本系列的最后一篇。随着物联网技术的发展,搭载传感器的设备数量显著增加,通过传感器获取的信息(数据)的使用方法也越来越丰富。本系列文章所介绍的传感器,是传感器中基础的、常用的、且在物联网设备中有应用潜力的产品。然而,传感器种类繁多,即便仅以测量温度的温度传感器为例,也存在多种敏感元件和工作方式,因此所介绍的仅是其中具有代表性的几种。希望本系列文章能成为大家运用传感器进行设备设计的起点。

最后,我们将”传感器基础”系列所有文章的”关键要点”及相关链接汇总如下:

▶ 什么是传感器

本文的关键要点

・传感器本质上是一种可以“转换物理量的器件或装置”。

・由于传感器在物联网领域的应用范围非常广泛,因此对传感器的要求也是多样化的。

▶ 加速度传感器的工作原理

本文的关键要点

・“加速度传感器”是用来检测单位时间内的速度(即加速度)的传感器。

・从原理方面看,加速度传感器是通过检测因移动或倾斜而引发的与弹簧连接的质量块的位置变化来获得加速度的。

▶ 加速度传感器的分类和MEMS电容式加速度传感器

本文的关键要点

・通常,测量范围在20G以下的称为“低G加速度型”,超过20G的则归类为“高G加速度型”。

・即使同为加速度传感器也会因种类不同而具有不同的特性,因此根据具体应用场景进行选型非常重要。

▶ 加速度传感器的应用案例

本文的关键要点

・加速度传感器的应用场景非常丰富,从传统领域到新兴领域,其应用范围十分广泛。

▶ 气压传感器

本文的关键要点

・压力感测技术广泛应用于众多领域。

・检测大气压力的传感器通常称为“气压传感器”或“大气压力传感器”。

・气压传感器的典型代表是采用硅半导体制成的压阻式传感器。

・通过气压变化可测算高度,因此可检测携带传感器者位于大楼的哪一层,也适用于通过升降距离进行感测的应用场景。

▶ 地磁传感器

本文的关键要点

・地磁传感器用于检测地磁场,主要应用于方位测定。

・根据传感器灵敏度的不同,还可拓展应用于室内定位、AR(增强现实)以及金属异物检测等领域。

・主要分为X、Y双轴型与X、Y、Z三轴型。

・磁传感器根据应用目的可分为多种类型,典型代表有霍尔传感器、MR传感器、MI传感器。

・MI传感器的灵敏度相较霍尔传感器提升逾10,000倍,可高精度检测地磁场的微小变化。

・BM1422AGMV为三轴数字输出MI传感器IC。其σ噪声比霍尔传感器低一个数量级。

▶ 颜色传感器

本文的关键要点

・颜色传感器是一种能够感知光线的传感器(光电传感器、光传感器的一种)。

・通过光电二极管接收环境光,分别检测RGB的强度,从而识别目标物体的颜色。

・通过检测环境光,可以将显示或拍摄的色彩校正到更佳状态。

・还可用于工厂等生产工艺的管理环节中,对产品颜色或液体颜色进行判定。

▶ 照度传感器和接近传感器

本文的关键要点

・照度传感器是一种感知环境亮度的传感器,利用受光元件根据受光量输出的电流来工作。

・接近传感器是一种检测与目标物距离的传感器,通过检测照射出的电波、声波、光线等的反射,检测目标的存在并测量与目标的距离。

・还有为提升便利性而将照度+接近+红外LED集于一体的传感器。

・这些传感器被广泛用于从消费电子领域到工业领域等各类应用中。

▶ 脉搏传感器

本文的关键要点

・脉搏波是指伴随心脏泵血而产生的血管容积变化所形成的波形,能够测量这种容积变化的传感器就是脉搏传感器。

・通过脉搏传感器获取的波形可以测量心率。

・光电容积脉搏波法使用的脉搏传感器根据测量方法的不同,分为透射型和反射型。

・反射型脉搏传感器无需像透射型那样限定测量部位,因此更适合可穿戴设备。

・使用红外线或红光的反射型脉搏传感器不适合户外使用。

・使用绿光的反射型脉搏传感器即使在户外也能实现高精度测量。

▶ 电流传感器

本文的关键要点

・电流传感器是测量电路中电流的传感器。

・根据电流检测方法的不同,大致可分为电阻检测型和磁场检测型两大类。

・电阻检测型是将分流电阻器产生的电压降转换为电流的方法。结构简单、成本低廉但缺点是存在功率损耗和发热问题。

・磁场检测型有使用磁芯和不使用磁芯两种方法。

・有磁芯的磁场检测型是非接触式的且功率损耗小,但缺点是安装面积比较大。

・无磁芯磁场检测型的传统霍尔传感器由于集成在IC中而体积小,但需要在IC内部引入电流,因此会产生功率损耗。

・新一代无磁芯磁场检测型MI传感器的特点是不需要将电流引入封装内部,无需接触即可检测磁场,因此基本上不会产生功率损耗,同时具有更高的灵敏度。

▶ 霍尔传感器

本文的关键要点

・霍尔传感器是利用半导体的典型磁传感器之一,是一种应用了霍尔效应的传感器。

・霍尔IC将霍尔元件和运算放大器集成于一体,易于使用。

・霍尔传感器可将磁场强度和方向转换成电压大小和正负电压。

・主要用途包括旋转检测、位置检测、开/关检测、电流检测和方向检测等。

・霍尔IC大致可分为线性输出型和数字输出型。

・可以检测磁场方向,主要的检测方式有单极检测、双极检测和交变检测。

▶ 温度传感器

本文的关键要点

・温度传感器是测量温度的传感器。

・温度传感器的种类繁多。

・温度传感器IC根据输出方式可分为模拟输出型和数字输出型两类。

・部分温度传感器IC除输出温度数据外,还具有附加功能。

▶ 光传感器:光电二极管和光电晶体管

本文的关键要点

・光传感器本质上是将感光器件接收到的光转换为电能,并利用其电流的传感器的总称。

・光电二极管是比较简单的光电转换元件。

・光电晶体管采用光电二极管与晶体管的一体化结构,是通过晶体管将光电二极管的输出电流(光电流)放大后再输出的元件。

光传感器:光电二极管和光电晶体管

IGBT IPM的控制输入(HINU、HINV、HINW、LINU、LINV、LINW)

相关文章

  1. 光传感器:光电二极管和光电晶体管

  2. 温度传感器

  3. 霍尔传感器

  4. 电流传感器

  5. 脉搏传感器

  6. 照度传感器和接近传感器

  7. 颜色传感器

  8. 地磁传感器

基础知识

EMC


TECH INFO

  • Sugiken老师的电机驱动器课堂
  • 技术分享
  • Arduino入门指南
  • Raspberry Pi初学者指南
  • 技术动态
下载推荐
PAGE TOP