Vanliga sensorer i IoT

I ERA av Internet of Everything är sensorer en av de mest kritiska komponenterna.

Enligt den allmänna divisionen är Internet of Things strukturellt uppdelat i tre delar: uppfattningsskiktet, nätverksskiktet och applikationslagret. Med dem spelar uppfattningsskiktet en avgörande roll som datakällan för nätverksskiktöverföring och datasbasen för applikationsskiktberäkning. De viktiga komponenterna som utgör uppfattningsskiktet är olika sensorer.

Enligt olika klassificeringsmetoder kan sensorer delas in i olika kategorier. Till exempel, enligt den uppmätta icke-elektriska fysiska mängden, kan den delas upp i trycksensorer och temperatursensorer.

Enligt arbetsmetoden för att konvertera icke-elektriska fysiska mängder till elektriska fysiska mängder kan den delas upp i energikonverteringstyp (ingen ytterligare energitillgång under drift) och energikontrolltyp (ytterligare energitillgång under drift) och så vidare. Dessutom kan den enligt tillverkningsprocessen delas upp i keramiska sensorer och integrerade sensorer.

Vi börjar med en mängd uppmätta icke-elektriska fysiska mängder och tar reda på de gemensamma sensorerna inom IoT.

Ljussensor

Arbetsprincipen för ljussensorn är att använda den fotoelektriska effekten för att omvandla intensiteten av omgivande ljus till en kraftsignal genom ett fotosensitivt material. Enligt de fotosensitiva materialen i olika material kommer ljussensorn att ha olika divisioner och känsligheter.

Optiska sensorer används huvudsakligen vid övervakning av omgivningsljusintensitet av elektroniska produkter. Data visar att i allmänna elektroniska produkter är skärmförbrukningen för skärmen så hög som mer än 30% av den totala strömförbrukningen. Därför har ändring av ljusstyrkan på skärmen med förändringen av omgivande ljusintensiteten blivit den mest kritiska energibesparande metoden. Dessutom kan det också på ett intelligent sätt göra displayeffekten mjukare och bekvämare.

Distanssensor

Distanssensorer kan delas upp i två typer, optiska och ultraljud, enligt de olika pulssignalerna som skickas ut under allt. Principen för de två är liknande. Båda skickar en pulssignal till det uppmätta objektet, får reflektionen och beräknar sedan avståndet för det uppmätta objektet beroende på tidsskillnaden, vinkelskillnaden och pulshastigheten.

Distanssensorer används ofta i mobiltelefoner och olika smarta lampor, och produkter kan ändras beroende på olika avstånd från användare under användning.

Temperatursensor

Temperatursensorn kan grovt delas in i kontakttyp och icke-kontakt typ ur användningen av användningen. Den förstnämnda är att låta temperatursensorn direkt kontakta objektet som ska mätas för att känna temperaturförändringen för det uppmätta objektet genom det temperaturkänsliga elementet, och det senare är att göra temperatursensorn. Håll ett visst avstånd från objektet som ska mätas, upptäcka intensiteten hos infraröda strålar utstrålade från objektet som ska mätas och beräkna temperaturen.

De viktigaste tillämpningarna av temperatursensorer är i områden som är nära besläktade med temperaturen, såsom intelligent värmebevarande och upptäckt av omgivningstemperatur.

Hjärtfrekvenssensor

Vanligt använda hjärtrytmsensorer använder huvudsakligen känslighetsprincipen för infraröda strålar med specifika våglängder till förändringar i blod. Till den periodiska slaget av hjärtat beräknas de regelbundna förändringarna i flödeshastigheten och volymen av blodet i blodkärlet under testet och det nuvarande antalet hjärtskärmar beräknas genom signalbuller och förstärkning.

Det är värt att nämna att intensiteten hos de infraröda strålarna som släpps ut av samma hjärtrytmsensor som penetrerar huden och reflekterar genom huden också är annorlunda beroende på hudtonen hos olika människor, vilket orsakar vissa fel i mätresultaten.

I allmänhet är ju mörkare en persons hudton, desto svårare är det för infrarött ljus att reflektera tillbaka från blodkärlen och desto större påverkan på mätfelet.

För närvarande används hjärtfrekvenssensorer huvudsakligen i olika bärbara enheter och smarta medicinska apparater.

Vinkelhastighetssensor

Vinkelhastighetssensorer, ibland kallade gyroskop, är utformade baserat på principen om bevarande av vinkelmoment. Den allmänna vinkelhastighetssensorn består av en roterbar rotor belägen vid axeln, och rörelseriktningen och relativ positionsinformation för objektet återspeglas av rotorns rotation och förändringen av vinkelmoment.

En vinkelhastighetssensor med en axel kan bara mäta förändringar i en enda riktning, så ett allmänt system behöver tre sensorer med en axelhastighetssensorer för att mäta förändringar i de tre riktningarna för X-, Y- och Z-axlarna. Därför är olika former av 3-axliga vinkelhastighetssensorer den viktigaste utvecklingen. trend.

Det vanligaste kanten för vinkelhastighetssensoranvändning är mobiltelefoner. Berömda mobilspel som Need for Speed ​​använder huvudsakligen vinkelhastighetssensorn för att generera ett interaktivt läge där bilen svänger från sida till sida. Förutom mobiltelefoner används också vinkelhastighetssensorer allmänt vid navigering, positionering, AR/VR och andra fält.

Röksensor

Enligt olika detektionsprinciper används röksensorer ofta vid kemisk detektion och optisk detektion.

Den förstnämnda använder det radioaktiva Americium 241 -elementet, och de positiva och negativa jonerna som genereras i det joniserade tillståndet rör sig riktat under verkan av det elektriska fältet för att generera stabil spänning och ström. När röken kommer in i sensorn kan det påverkas den normala rörelsen av positiva och negativa joner, vilket orsakar motsvarande förändringar i spänning och ström, och styrkan av rök kan bedömas genom beräkning.

Det senare passerar genom det fotosensitiva materialet. Under normala omständigheter kan ljuset fullständigt bestråla det fotokänsliga materialet för att generera stabil spänning och ström. När rök kommer in i sensorn kommer det att påverka den normala belysningen av ljuset, vilket resulterar i fluktuerande spänning och ström, och rökens styrka kan också bestämmas genom beräkning.

Röksensorer används huvudsakligen inom områdena brandlarm och säkerhetsdetektering.

Förutom de sensorer som nämns ovan är lufttryckssensorer, accelerationssensorer, luftfuktighetssensorer, fingeravtryckssensorer och fingeravtryckssensorer vanliga på Internet of Things. Även om deras arbetsprinciper är olika, är de mest grundläggande principerna alla nämnda ovan, det är att konvertera de allmänna principerna till elektriska mängder genom ljus, sunda, materiella och kemiska principer, men de flesta är baserade på specifika områden i allmänna principer. På grundval av specifika uppgraderingar och tillägg.

Sedan deras uppfinning i industriell tid har sensorer spelat en viktig roll inom områden som produktionskontroll och detekteringsmetrologi. Liksom mänskliga ögon och öron, som en transportör för att få information från omvärlden på Internet of Things och en viktig front-end av uppfattningsskiktet, kommer sensorerna att inleda en höghastighetsutvecklingsperiod med populariseringen av Internet av saker i framtiden.