Kaj je pasivni senzor?

Avtor: Li Ai
Vir: Ulink Media

Kaj je pasivni senzor?

Pasivni senzor se imenuje tudi senzor za pretvorbo energije. Tako kot internet stvari ne potrebuje zunanjega napajanja, torej je senzor, ki ne potrebuje zunanjega napajanja, ampak lahko energijo pridobi tudi prek zunanjega senzorja.

Vsi vemo, da senzorje lahko glede na različne fizikalne količine zaznavanja in zaznavanja razdelimo na senzorje dotika, slikovne senzorje, temperaturne senzorje, senzorje gibanja, senzorje položaja, plinske senzorje, svetlobne senzorje in senzorje tlaka. Pri pasivnih senzorjih so potencialni viri energije, ki jih zaznajo senzorji, svetlobna energija, elektromagnetno sevanje, temperatura, energija človeškega gibanja in vir vibracij.

Razume se, da lahko pasivne senzorje razdelimo v naslednje tri kategorije: pasivni senzor na osnovi optičnih vlaken, pasivni senzor na osnovi površinskih akustičnih valov in pasivni senzor na osnovi energetskih materialov.

• Optični senzor

Optični senzor je vrsta senzorja, ki temelji na nekaterih značilnostih optičnih vlaken in je bil razvit sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Gre za napravo, ki pretvarja izmerjeno stanje v merljiv svetlobni signal. Sestavljen je iz svetlobnega vira, senzorja, detektorja svetlobe, vezja za obdelavo signala in optičnega vlakna.

Ima značilnosti visoke občutljivosti, močne odpornosti na elektromagnetne motnje, dobre električne izolacije, močne prilagoditve okolju, oddaljenega merjenja, nizke porabe energije in je vse bolj zrel pri uporabi interneta stvari. Na primer, optični hidrofon je vrsta zvočnega senzorja, ki uporablja optično vlakno kot občutljiv element in optični senzor temperature.

• Senzor površinskih akustičnih valov

Senzor površinskih akustičnih valov (SAW) je senzor, ki kot zaznavalni element uporablja napravo za površinske akustične valove. Izmerjene informacije se odražajo s spremembo hitrosti ali frekvence površinskih akustičnih valov v napravi za površinske akustične valove in se pretvorijo v električni signal izhodnega senzorja. Gre za kompleksen senzor s širokim naborom senzorjev. Vključuje predvsem senzor tlaka površinskih akustičnih valov, senzor temperature površinskih akustičnih valov, biološki genski senzor površinskih akustičnih valov, kemični plinski senzor površinskih akustičnih valov in inteligentni senzor itd.

Poleg pasivnega optičnega senzorja z visoko občutljivostjo, ki omogoča merjenje razdalje in ima nizko porabo energije, pasivni senzorji površinskih akustičnih valov uporabljajo Huijev frekvenčni spremenljivki za predvidevanje spremembe hitrosti, zato je lahko sprememba preverjanja zunanje meritve zelo natančna. Hkrati pa zaradi majhne prostornine, majhne teže in nizke porabe energije zagotavlja dobre toplotne in mehanske lastnosti ter uvaja novo dobo brezžičnih majhnih senzorjev. Široko se uporabljajo v podstanicah, železniški, vesoljski in drugih panogah.

• Pasivni senzor na osnovi energetskih materialov

Pasivni senzorji na osnovi energetskih materialov, kot že ime pove, uporabljajo običajno energijo za pretvorbo električne energije, kot so svetlobna energija, toplotna energija, mehanska energija in tako naprej. Pasivni senzor na osnovi energetskih materialov ima prednosti širokega pasu, močne odpornosti na motnje, minimalnih motenj merjenega objekta, visoke občutljivosti in se pogosto uporablja v elektromagnetnih merilnih poljih, kot so visoka napetost, strela, močna sevalna jakost, mikrovalovi visoke moči in tako naprej.

Kombinacija pasivnih senzorjev z drugimi tehnologijami

Na področju interneta stvari se pasivni senzorji vse bolj uporabljajo in objavljene so bile različne vrste pasivnih senzorjev. Na primer, rodili so se senzorji, kombinirani z NFC, RFID in celo Wi-Fi, Bluetooth, UWB, 5G in drugimi brezžičnimi tehnologijami. V pasivnem načinu senzor pridobiva energijo iz radijskih signalov v okolju prek antene, podatki senzorja pa se shranijo v nehlapnem pomnilniku, ki se ohrani, ko napajanje ni vključeno.

Brezžični pasivni tekstilni senzorji napetosti, ki temeljijo na tehnologiji RFID, združujejo tehnologijo RFID s tekstilnimi materiali in tvorijo opremo s funkcijo zaznavanja napetosti. RFID tekstilni senzor napetosti uporablja komunikacijski in indukcijski način pasivne tehnologije UHF RFID oznak, za delovanje se zanaša na elektromagnetno energijo, ima potencial za miniaturizacijo in prilagodljivost ter postaja potencialna izbira za nosljive naprave.

Na koncu

Pasivni internet stvari je prihodnja smer razvoja interneta stvari. Kot povezava pasivnega interneta stvari zahteve po senzorjih niso več omejene na miniaturnost in nizko porabo energije. Tudi pasivni internet stvari bo razvojna smer, vredna nadaljnjega razvoja. Z nenehnim razvojem in inovacijami pasivne senzorske tehnologije bo njena uporaba še bolj obsežna.