何谓传感器(Sensor)?
传感器(Sensor)是指将收集到的信息转换成设备能处理的信号的元件或装置 。
人类会基于视觉、听觉、嗅觉、触觉获得的信息进行行动 , 设备也一样 , 根据传感器获得的信息进行控制或处理 。
传感器收集转换的信号(物理量)有温度、光、颜色、气压、磁力、速度、加速度等 。
这些利用了半导体的物质变化 , 除此之外 , 还有利用酶和微生物等生物物质的生物传感器 。
IoT与传感器
所有物体都连接互联网的IoT(Internet of Things:物联网) 。
不仅智能手机、个人电脑等通信设备 , 还包括医疗设备、可穿戴式设备、车载、自然环境、基础设施等 , 所有物体都能联网共享信息 , 从而创造更便利、更安心、更安全的社会 。
实现这些所不可缺少的是检测状态的“传感器” 。
【IoT有关的术语定义】
IoT: Internet of Things("物体"的互联网) , 指传感器嵌入到周围物体中 , 进行联网 , 从而物体之间 , 物体与人之间可以相互通信的状态 。
德国?工业4.0: 是德国政府提出的旨在提升制造业智能化水平的概念 , 也是工业、政府、学术界共同推进的国家项目 。推出新的概念 , 旨在通过工厂物联网 , 创造新的价值 。
M2M: Machine to Machine: 指不以人为媒介 , 通过物体之间联网 , 直接通信 。<P2M: People to Machine 人向物体通信> , <M2P: Machine to People 物体向人通信>
工业互联网: GE(Generel Electric Company)为中心提倡的工业IoT战略 。
地磁传感器
地球被磁场磁力所包围 , 这被称为地磁 。
地磁传感器是检测地球磁力的传感器 , 也被称为“电子罗盘” 。
地磁传感器可以通过检测地磁来检测方向 。
【围绕地球的地磁】
文章插图
地磁传感器有X和Y两轴型以及添加了Z的三轴型 , 并测量各方向上的磁力值 。
如果不考虑诸如简单罗盘之类的倾斜 , 则仅使用X轴和Y轴的值 。当考虑倾斜时 , 需要将地磁传感器的3轴值与加速度传感器相结合 , 将其校正到正确的方向 。
下图显示了地磁传感器水平旋转时X和Y值的分布 。
文章插图
如果地磁传感器水平旋转 , 在不受周围磁场影响的理想情况下 , 输出分布图的圆心变为零 。
然而 , 实际上中心因环境磁场的影响而移动 , 因此需要进行调整以将圆心移动到零 。
地磁传感器导出的北极称为磁北(略偏离北极) 。通过上述方程式计算该磁北的角度 , 可以容易知道方向 。
各类磁传感器
磁传感器是一种旨在测量磁场的大小和方向的传感器 。
根据目的不同有多种传感器 , 以下列举典型的传感器 。
检测方法
霍尔
MR
MI
构成
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抗噪声
(灵敏度)
×
△
◎
消耗电流
×
△
◎
响应速度
×
△
◎
霍尔传感器
基于霍尔效应测量磁通密度的传感器 , 输出与磁通密度成比例的电压 。
它易于使用 , 主要用于非接触式开关应用 , 例如门和笔记本电脑等物体的打开和关闭检测 。
MR传感器
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