IoT'de ortak sensörler

Her şeyin İnterneti döneminde, sensörler en kritik bileşenlerden biridir.Sensörler, dronlardan ve arabalardan giyilebilir cihazlara ve artırılmış gerçeklik kulaklıklarına kadar her şey hakkında veri toplamak için kullanılır.

Genel bölüme göre, Nesnelerin İnterneti yapısal olarak üç bölüme ayrılmıştır: algılama katmanı, ağ katmanı ve uygulama katmanı. Algı katmanını oluşturan önemli bileşenler çeşitli sensörlerdir.

Farklı sınıflandırma yöntemlerine göre, sensörler farklı kategorilere ayrılabilir. Örneğin, ölçülen elektriksel olmayan fiziksel miktara göre, basınç sensörlerine ve sıcaklık sensörlerine bölünebilir.

Elektriksel olmayan fiziksel miktarları elektriksel fiziksel miktarlara dönüştürmenin çalışma yöntemine göre, enerji dönüşüm tipine (çalışma sırasında ek enerji erişimi yok) ve enerji kontrol tipine (çalışma sırasında ek enerji erişimi) bölünebilir. Ayrıca, üretim sürecine göre, seramik sensörlere ve entegre sensörlere ayrılabilir.

Ölçülen çeşitli elektriksel olmayan fiziksel miktarlarla başlıyoruz ve IoT alanındaki bu ortak sensörlerin stoklanmasını sağlıyoruz.

Işık sensörü

Işık sensörünün çalışma prensibi, ortam ışığının yoğunluğunu, ışığa duyarlı bir malzeme yoluyla bir güç sinyaline dönüştürmek için fotoelektrik etkiyi kullanmaktır. Farklı malzemelerin ışığa duyarlı malzemelerine göre, ışık sensörü çeşitli bölümlere ve hassasiyetlere sahip olacaktır.

Optik sensörler esas olarak elektronik ürünlerin ortam ışığı yoğunluğu izlemesinde kullanılır. Veriler, genel elektronik ürünlerde ekranın güç tüketiminin toplam güç tüketiminin% 30'undan fazlası kadar yüksek olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, ortam ışık yoğunluğunun değişmesi ile ekranın parlaklığını değiştirmek en kritik enerji tasarrufu yöntemi haline gelmiştir. Buna ek olarak, ekran efektini daha yumuşak ve daha rahat hale getirebilir.

Mesafe sensörü

Mesafe sensörleri, aralık sırasında gönderilen farklı nabız sinyallerine göre optik ve ultrasonik olmak üzere iki türe ayrılabilir. İkisinin ilkesi benzerdir. Her ikisi de ölçülen nesneye bir darbe sinyali gönderir, yansımayı alın ve daha sonra ölçülen nesnenin zaman farkına, açı farkına ve darbe hızına göre mesafesini hesaplayın.

Mesafe sensörleri cep telefonlarında ve çeşitli akıllı lambalarda yaygın olarak kullanılır ve ürünler kullanım sırasında farklı kullanıcılara göre değişebilir.

Sıcaklık sensörü

Sıcaklık sensörü kabaca kullanım perspektifinden temas türüne ve temassız tipe bölünebilir. Birincisi, sıcaklık sensörünün ölçülen nesnenin sıcaklığa duyarlı eleman aracılığıyla sıcaklık değişimini algılamak için ölçülecek nesneye doğrudan temas etmesine izin vermektir ve ikincisi sıcaklık sensörünü yapmaktır. Ölçülecek nesneden belirli bir mesafeyi koruyun, ölçülecek nesneden yayılan kızılötesi ışınların yoğunluğunu tespit edin ve sıcaklığı hesaplayın.

Sıcaklık sensörlerinin ana uygulamaları, akıllı ısı koruma ve ortam sıcaklığı tespiti gibi sıcaklık ile yakından ilişkili alanlardadır.

Kalp atış hızı sensörü

Yaygın olarak kullanılan kalp ritmi sensörleri esas olarak kandaki değişikliklere spesifik dalga boylarının kızılötesi ışınlarının duyarlılık prensibini kullanır. Kalbin periyodik olarak atılması, test edilen kan damarındaki kan damarındaki akış hızı ve hacimdeki düzenli değişiklikler, sinyal gürültüsü azaltma ve amplifikasyon işleme yoluyla hesaplanır.

Aynı kalp ritmi sensörü tarafından yayılan ve cilde nüfuz eden ve ciltten yansıtan kızılötesi ışınların yoğunluğunun, ölçüm sonuçlarında belirli hatalara neden olan farklı insanların cilt tonuna bağlı olarak farklı olduğunu belirtmek gerekir.

Genel olarak, bir kişinin cilt tonu ne kadar karanlıksa, kızılötesi ışığın kan damarlarından geri yansıtması o kadar zordur ve ölçüm hatası üzerindeki etki o kadar büyük olur.

Şu anda, kalp atış hızı sensörleri esas olarak çeşitli giyilebilir cihazlarda ve akıllı tıbbi cihazlarda kullanılmaktadır.

Açısal hız sensörü

Bazen jiroskoplar olarak adlandırılan açısal hız sensörleri, açısal momentumun korunması prensibine dayanarak tasarlanmıştır. Genel açısal hız sensörü, eksende bulunan döndürülebilir bir rotordan oluşur ve nesnenin hareket yönü ve bağıl pozisyon bilgisi, rotorun dönüşü ve açısal momentum değişikliği ile yansıtılır.

Tek eksenli bir açısal hız sensörü sadece tek bir yöndeki değişiklikleri ölçebilir, bu nedenle genel bir sistem, X, Y ve Z eksenlerinin üç yönündeki değişiklikleri ölçmek için üç tek eksenli açısal hız sensörüne ihtiyaç duyar. Ortak bir 3 eksenli açısal hız sensörü, üç tek eksenli sensörün yerini alabilir ve küçük boyut, hafif, basit yapı gibi birçok avantaja sahiptir. Bu nedenle, 3 eksenli açısal hız sensörlerinin çeşitli formları ana gelişimdir. trend.

En yaygın açısal hız sensörü kullanım senaryosu cep telefonlarıdır. Need for Hız gibi ünlü mobil oyunlar, otomobilin yan yana sallandığı etkileşimli bir mod oluşturmak için esas olarak açısal hız sensörünü kullanır. Cep telefonlarına ek olarak, açısal hız sensörleri de navigasyon, konumlandırma, AR/VR ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Duman sensörü

Farklı algılama prensiplerine göre, duman sensörleri kimyasal tespit ve optik tespitte yaygın olarak kullanılır.

Birincisi, radyoaktif Amerium 241 elementini kullanır ve iyonize durumda üretilen pozitif ve negatif iyonlar, stabil voltaj ve akım üretmek için elektrik alanının etkisi altında yönlü olarak hareket eder. Duman, sensöre girer, pozitif ve negatif iyonların normal hareketini etkiler, voltaj ve akımdaki karşılık gelen değişikliklere neden olur ve dumanın mukavemeti hesaplama ile değerlendirilebilir.

İkincisi, ışığa duyarlı malzemeden geçer. Normal koşullar altında, ışık stabil voltaj ve akım üretmek için ışığa duyarlı malzemeyi tamamen ışınlayabilir. Duman sensöre girdikten sonra, ışığın normal aydınlatmasını etkiler, dalgalanma voltajı ve akım ile sonuçlanır ve dumanın mukavemeti de hesaplama ile belirlenebilir.

Duman sensörleri esas olarak yangın alarmı ve güvenlik algılama alanlarında kullanılır.

Yukarıda belirtilen sensörlere ek olarak, hava basıncı sensörleri, ivme sensörleri, nem sensörleri, parmak izi sensörleri ve parmak izi sensörleri, şeylerin internetinde yaygındır. Çalışma prensipleri farklı olmasına rağmen, en temel prensiplerin hepsi yukarıda belirtilmiştir, yani aranan ve kimyasal prensipler aracılığıyla elektriksel miktarlara dönüştürmek, ancak genel prensipler aracılığıyla, genel prensiplere dayanmaktadır. Belirli yükseltmeler ve uzantılar temelinde.

Endüstriyel çağda buluşlarından bu yana, sensörler üretim kontrolü ve tespit metrolojisi gibi alanlarda hayati bir rol oynamıştır. Sadece insan gözleri ve kulakları gibi, Nesnelerin İnternet'teki dış dünyadan bilgi almak için bir taşıyıcı olarak ve algılama katmanının önemli bir ön ucunda, şeylerin geleceğin popülerleştirilmesiyle yüksek hızlı bir geliştirme döneminde gelişecektir.