物理傳感器到底是什么?大佬帶你看物理傳感器多樣化應(yīng)用

在下述的內(nèi)容中，小編將會(huì)對(duì)物理傳感器的相關(guān)消息予以報(bào)道，如果物理傳感器是您想要了解的焦點(diǎn)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(cè)物理量的傳感器。它是利用某些物理效應(yīng)，把被測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化成為便于處理的能量形式的信號(hào)的裝置。其輸出的信號(hào)和輸入的信號(hào)有確定的關(guān)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(dǎo)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(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，它直接檢測(cè)來(lái)自物體的輻射信息，也可以轉(zhuǎn)換其他物理量成為光信號(hào)。其主要的原理是光電效應(yīng)：當(dāng)光照射到物質(zhì)上的時(shí)候，物質(zhì)上的電效應(yīng)發(fā)生改變，這里的電效應(yīng)包括電子發(fā)射、電導(dǎo)率和電位電流等。顯然，能夠容易產(chǎn)生這樣效應(yīng)的器件成為光電式傳感器的主要部件，比如說(shuō)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(yīng)的光的照射，通過(guò)類(lèi)似光敏電阻這樣的器件把光能轉(zhuǎn)化成為電能，然后通過(guò)放大和去噪聲的處理，就得到了所需要的輸出的電信號(hào)。這里的輸出電信號(hào)和原始的光信號(hào)有一定的關(guān)系，通常是接近線性的關(guān)系，這樣計(jì)算原始的光信號(hào)就不是很復(fù)雜了。其他的物理傳感器的原理都可以類(lèi)比于光電式傳感器。

二、物理傳感器的多樣化應(yīng)用

在大多數(shù)情況下，傳感器只提供單一參數(shù)的數(shù)據(jù)，也就是它們所設(shè)想的參數(shù)，但在最近的應(yīng)用中，兩個(gè)或多個(gè)傳感器一起工作。例如，無(wú)人駕駛飛機(jī)中的加速度計(jì)和陀螺儀為飛機(jī)本身提供更多的信息，如位置、高度、飛行距離等?？纱┐髟O(shè)備或運(yùn)動(dòng)設(shè)備中的加速度計(jì)和陀螺儀共同工作，可以提供人的移動(dòng)距離、撞擊次數(shù)、撞擊的力量和位置等多種信息。所有這些信息都能幫助運(yùn)動(dòng)員提高成績(jī)。

目前，如果沒(méi)有多個(gè)物理傳感器，一些關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施、車(chē)輛、儀器等都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。這些傳感器的任務(wù)是提供一系列參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從溫度、加速度、聲音到人的傾斜度或心臟跳動(dòng)。由于有了傳感器，管道、道路、建筑、儀器、車(chē)輛等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施都有了“人工神經(jīng)”或感官。

例如，現(xiàn)代的醫(yī)療儀器和手術(shù)機(jī)器人都包含多個(gè)傳感器，不僅可以監(jiān)測(cè)與醫(yī)療相關(guān)的參數(shù)，還可以監(jiān)測(cè)力或壓力等物理參數(shù)，提供觸覺(jué)反饋。

另一個(gè)例子是自動(dòng)駕駛汽車(chē)，其中大量的參數(shù)被不斷監(jiān)測(cè)，以使其更加安全和清潔。第三個(gè)例子包括智能手機(jī)和手表中的傳感器。這類(lèi)傳感器提供的數(shù)據(jù)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(qiáng)度等。

讓一切變得更智能、更安全或更簡(jiǎn)潔的大趨勢(shì)，以及為儀器、設(shè)備、小工具、智能手機(jī)、電器等增加更多功能的趨勢(shì)，增加了在不同環(huán)境下監(jiān)測(cè)更多參數(shù)的需求。這反過(guò)來(lái)又增加了傳感器的類(lèi)型和用于制造傳感器的技術(shù)。

一般來(lái)說(shuō)，電子傳感器由于尺寸小、重量輕、可靠性高、性?xún)r(jià)比高，在各種應(yīng)用中都是首選。然而，電子傳感器可能無(wú)法正常工作，或者可能不適合或不推薦用于某些應(yīng)用。在某些情況下，光學(xué)傳感器是唯一可行的解決方案，因?yàn)樗鼈儗?duì)電磁干擾不敏感。例如，現(xiàn)代內(nèi)窺鏡包括光纖力和聲傳感器，并監(jiān)測(cè)人體內(nèi)部的此類(lèi)參數(shù)。光纖還用于監(jiān)測(cè)管道、電力線、周界和邊界等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中數(shù)百萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的應(yīng)變、溫度和振動(dòng)。

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