Kas ir pasīvais sensors?

Autors: Li Ai
Avots: Ulink Media

Kas ir pasīvais sensors?

Pasīvo sensoru sauc arī par enerģijas pārveidošanas sensoru. Tāpat kā lietu internetam, tam nav nepieciešams ārējs barošanas avots, tas ir, tas ir sensors, kam nav nepieciešams ārējs barošanas avots, bet tas var iegūt enerģiju arī no ārēja sensora.

Mēs visi zinām, ka sensorus var iedalīt skāriensensoros, attēla sensoros, temperatūras sensoros, kustības sensoros, pozīcijas sensoros, gāzes sensoros, gaismas sensoros un spiediena sensoros atbilstoši dažādiem uztveres un noteikšanas fizikālajiem lielumiem. Pasīvajiem sensoriem potenciālie enerģijas avoti ir gaismas enerģija, elektromagnētiskais starojums, temperatūra, cilvēka kustības enerģija un vibrācijas avots, ko uztver sensori.

Ir saprotams, ka pasīvos sensorus var iedalīt šādās trīs kategorijās: optiskās šķiedras pasīvais sensors, virsmas akustisko viļņu pasīvais sensors un pasīvais sensors, kura pamatā ir enerģijas materiāli.

• Optiskās šķiedras sensors

Optiskās šķiedras sensors ir sensora veids, kas balstīts uz dažām optiskās šķiedras īpašībām, kas tika izstrādāts 20. gs. septiņdesmito gadu vidū. Tā ir ierīce, kas pārveido izmērīto stāvokli izmērāmā gaismas signālā. Tas sastāv no gaismas avota, sensora, gaismas detektora, signāla kondicionēšanas shēmas un optiskās šķiedras.

Tam piemīt augsta jutība, spēcīga elektromagnētisko traucējumu izturība, laba elektriskā izolācija, spēcīga vides pielāgošanās, attālināta mērīšana, zems enerģijas patēriņš, un tas arvien vairāk nobriedst lietu interneta lietojumprogrammās. Piemēram, optiskās šķiedras hidrofons ir sava veida skaņas sensors, kas uztver optisko šķiedru kā jutīgu elementu, un optiskās šķiedras temperatūras sensors.

• Virsmas akustisko viļņu sensors

Virsmas akustisko viļņu (SAW) sensors ir sensors, kas izmanto virsmas akustisko viļņu ierīci kā sensoru elementu. Izmērītā informācija tiek atspoguļota, mainot virsmas akustisko viļņu ātrumu vai frekvenci SURFACE akustisko viļņu ierīcē, un tiek pārveidota elektriskā signāla izejas sensorā. Tas ir sarežģīts sensors ar plašu sensoru klāstu. Tas galvenokārt ietver virsmas akustisko viļņu spiediena sensoru, virsmas akustisko viļņu temperatūras sensoru, virsmas akustisko viļņu bioloģiskā gēna sensoru, virsmas akustisko viļņu ķīmiskās gāzes sensoru un viedsensoru utt.

Papildus pasīvajam optiskās šķiedras sensoram ar augstu jutību, attāluma mērīšanai un zema enerģijas patēriņa īpašībām, pasīvie virsmas akustisko viļņu sensori izmanto Hui frekvences izmaiņas, lai aprēķinātu ātruma izmaiņas, tāpēc pārbaudāmā pāreja uz ārējo mērījumu var būt ļoti precīza, vienlaikus maza apjoma, viegla svara un zema enerģijas patēriņa īpašības ļauj iegūt labas termiskās un mehāniskās īpašības, un tas ievada jaunu bezvadu, mazo sensoru ēru. To plaši izmanto apakšstacijās, vilcienos, aviācijā un citās jomās.

• Pasīvais sensors, kura pamatā ir enerģijas materiāli

Pasīvie sensori, kuru pamatā ir enerģijas materiāli, kā norāda nosaukums, izmanto dzīvē sastopamo enerģiju, lai pārveidotu elektrisko enerģiju, piemēram, gaismas enerģiju, siltuma enerģiju, mehānisko enerģiju utt. Pasīvajiem sensoriem, kuru pamatā ir enerģijas materiāli, ir platjoslas priekšrocības, spēcīga traucējumu novēršanas spēja, minimāli traucējumi mērītajam objektam, augsta jutība, un tos plaši izmanto elektromagnētisko mērījumu laukos, piemēram, augstsprieguma, zibens, spēcīga starojuma lauka intensitātes, lieljaudas mikroviļņu krāsnīs utt.

Pasīvo sensoru apvienošana ar citām tehnoloģijām

Lietiskās interneta jomā arvien plašāk tiek izmantoti pasīvie sensori, un ir publicēti dažādi pasīvo sensoru veidi. Piemēram, ir radušies sensori, kas apvienoti ar NFC, RFID un pat wifi, Bluetooth, UWB, 5G un citām bezvadu tehnoloģijām. Pasīvajā režīmā sensors iegūst enerģiju no apkārtējās vides radiosignāliem caur antenu, un sensoru dati tiek glabāti nepastāvīgā atmiņā, kas tiek saglabāta, kad netiek piegādāta strāva.

Un bezvadu pasīvie tekstila deformācijas sensori, kuru pamatā ir RFID tehnoloģija, apvieno RFID tehnoloģiju ar tekstilmateriāliem, lai izveidotu aprīkojumu ar deformācijas noteikšanas funkciju. RFID tekstila deformācijas sensors izmanto pasīvās UHF RFID tagu tehnoloģijas komunikācijas un indukcijas režīmu, darbam izmanto elektromagnētisko enerģiju, tam ir miniaturizācijas un elastības potenciāls, un tas kļūst par potenciālu valkājamu ierīču izvēli.

Beigās

Pasīvais lietu internets ir lietu interneta nākotnes attīstības virziens. Kā pasīvā lietu interneta saiknei, sensoru prasības vairs neaprobežojas tikai ar miniatūriem un zemu enerģijas patēriņu. Pasīvais lietu internets būs arī attīstības virziens, kuru ir vērts tālāk attīstīt. Līdz ar pasīvo sensoru tehnoloģijas nepārtrauktu briedumu un inovācijām pasīvo sensoru tehnoloģijas pielietojums kļūs plašāks.