Какво е пасивен сензор?

Автор: Ли Ай
Източник: Ulink Media

Какво е пасивен сензор?

Пасивният сензор се нарича още сензор за преобразуване на енергия. Подобно на Интернет на нещата, той не се нуждае от външно захранване, т.е. е сензор, който не е необходимо да използва външно захранване, но също така може да получава енергия чрез външен сензор.

Всички знаем, че сензорите могат да бъдат разделени на сензори за допир, сензори за изображение, температурни сензори, сензори за движение, сензори за положение, газови сензори, сензори за светлина и сензори за налягане според различните физически величини за възприемане и откриване. За пасивните сензори, светлинната енергия, електромагнитното излъчване, температурата, енергията на човешкото движение и източникът на вибрации, засечени от сензорите, са потенциални източници на енергия.

Разбира се, че пасивните сензори могат да бъдат разделени на следните три категории: пасивен сензор с оптични влакна, пасивен сензор с повърхностни акустични вълни и пасивен сензор, базиран на енергийни материали.

• Оптичен сензор

Оптичният сензор е вид сензор, базиран на някои характеристики на оптичните влакна, разработен в средата на 70-те години на миналия век. Това е устройство, което преобразува измерено състояние в измерим светлинен сигнал. Състои се от източник на светлина, сензор, детектор на светлина, схема за обработка на сигнала и оптично влакно.

Той притежава характеристиките на висока чувствителност, силна устойчивост на електромагнитни смущения, добра електрическа изолация, силна адаптация към околната среда, дистанционно измерване, ниска консумация на енергия и е все по-зрял в приложението на Интернет на нещата. Например, оптичният хидрофон е вид звуков сензор, който приема оптичното влакно като чувствителен елемент и оптичния сензор за температура.

• Сензор за повърхностни акустични вълни

Сензорът за повърхностни акустични вълни (SAW) е сензор, който използва устройство за повърхностни акустични вълни като чувствителен елемент. Измерената информация се отразява от промяната на скоростта или честотата на повърхностните акустични вълни в устройството за повърхностни акустични вълни и се преобразува в електрически сигнал на изходния сензор. Това е сложен сензор с широк набор от сензори. Той включва главно сензор за налягане на повърхностни акустични вълни, сензор за температура на повърхностни акустични вълни, сензор за биологични гени на повърхностни акустични вълни, сензор за химични газове на повърхностни акустични вълни и интелигентен сензор и др.

Освен че пасивните оптични сензори с висока чувствителност могат да измерват разстояние и да се характеризират с ниска консумация на енергия, пасивните сензори за повърхностни акустични вълни използват честота Hui, която отчита промяната на скоростта, така че промяната на контрола спрямо външното измерване може да бъде много прецизна. Същевременно характеристиките им на малък обем, леко тегло и ниска консумация на енергия позволяват постигане на добри термични и механични свойства. Това поставя началото на нова ера на безжичните, малки сензори. Те се използват широко в подстанции, влакове, аерокосмическата индустрия и други области.

• Пасивен сензор, базиран на енергийни материали

Пасивните сензори, базирани на енергийни материали, както подсказва името, използват обичайна енергия, за да преобразуват електрическа енергия, като светлинна енергия, топлинна енергия, механична енергия и т.н. Пасивният сензор, базиран на енергийни материали, има предимствата на широка лента, силна антисмущаваща способност, минимални смущения върху измервания обект, висока чувствителност и се използва широко в електромагнитни измервателни полета като високо напрежение, мълнии, силна радиационна интензитет на полето, високомощни микровълни и т.н.

Комбинация от пасивни сензори с други технологии

В областта на Интернет на нещата, пасивните сензори се използват все по-широко и са публикувани различни видове пасивни сензори. Например, появили са се сензори, комбинирани с NFC, RFID и дори Wi-Fi, Bluetooth, UWB, 5G и други безжични технологии. В пасивен режим сензорът получава енергия от радиосигнали в околната среда чрез антената, а данните от сензора се съхраняват в енергонезависима памет, която се запазва, когато не се подава захранване.

И безжични пасивни текстилни сензори за напрежение, базирани на RFID технология, комбинират RFID технология с текстилни материали, за да образуват оборудване с функция за измерване на напрежение. RFID текстилният сензор за напрежение използва комуникационен и индукционен режим на пасивна UHF RFID технология за етикети, разчита на електромагнитна енергия за работа, има потенциал за миниатюризация и гъвкавост и се превръща в потенциален избор за носими устройства.

В края

Пасивният Интернет на нещата е бъдещата посока на развитие на Интернет на нещата. Като връзка в пасивния Интернет на нещата, изискванията за сензорите вече не се ограничават до миниатюрност и ниска консумация на енергия. Пасивният Интернет на нещата също ще бъде посока на развитие, заслужаваща по-нататъшно развитие. С непрекъснатото развитие и иновации в технологията на пасивните сензори, приложението на тази технология ще бъде по-широко.