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[导读]在下述的内容中,小编将会对物理传感器的相关消息予以报道,如果物理传感器是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

在下述的内容中,小编将会对物理传感器的相关消息予以报道,如果物理传感器是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、物理传感器

物理传感器是检测物理量的传感器。它是利用某些物理效应,把被测量的物理量转化成为便于处理的能量形式的信号的装置。其输出的信号和输入的信号有确定的关系。主要的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、电磁式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。作为例子,让我们看看比较常用的光电式传感器。这种传感器把光信号转换成为电信号,它直接检测来自物体的辐射信息,也可以转换其他物理量成为光信号。其主要的原理是光电效应:当光照射到物质上的时候,物质上的电效应发生改变,这里的电效应包括电子发射、电导率和电位电流等。显然,能够容易产生这样效应的器件成为光电式传感器的主要部件,比如说光敏电阻。这样,我们知道了光电传感器的主要工作流程就是接受相应的光的照射,通过类似光敏电阻这样的器件把光能转化成为电能,然后通过放大和去噪声的处理,就得到了所需要的输出的电信号。这里的输出电信号和原始的光信号有一定的关系,通常是接近线性的关系,这样计算原始的光信号就不是很复杂了。其他的物理传感器的原理都可以类比于光电式传感器。

二、物理传感器的多样化应用

在大多数情况下,传感器只提供单一参数的数据,也就是它们所设想的参数,但在最近的应用中,两个或多个传感器一起工作。例如,无人驾驶飞机中的加速度计和陀螺仪为飞机本身提供更多的信息,如位置、高度、飞行距离等。可穿戴设备或运动设备中的加速度计和陀螺仪共同工作,可以提供人的移动距离、撞击次数、撞击的力量和位置等多种信息。所有这些信息都能帮助运动员提高成绩。

目前,如果没有多个物理传感器,一些关键的基础设施、车辆、仪器等都无法实现。这些传感器的任务是提供一系列参数的实时数据,从温度、加速度、声音到人的倾斜度或心脏跳动。由于有了传感器,管道、道路、建筑、仪器、车辆等关键基础设施都有了“人工神经”或感官。

例如,现代的医疗仪器和手术机器人都包含多个传感器,不仅可以监测与医疗相关的参数,还可以监测力或压力等物理参数,提供触觉反馈。

另一个例子是自动驾驶汽车,其中大量的参数被不断监测,以使其更加安全和清洁。第三个例子包括智能手机和手表中的传感器。这类传感器提供的数据多种多样,如人的心率、电池的状态、屏幕的方向、与物体的接近程度或环境光的强度等。

让一切变得更智能、更安全或更简洁的大趋势,以及为仪器、设备、小工具、智能手机、电器等增加更多功能的趋势,增加了在不同环境下监测更多参数的需求。这反过来又增加了传感器的类型和用于制造传感器的技术。

一般来说,电子传感器由于尺寸小、重量轻、可靠性高、性价比高,在各种应用中都是首选。然而,电子传感器可能无法正常工作,或者可能不适合或不推荐用于某些应用。在某些情况下,光学传感器是唯一可行的解决方案,因为它们对电磁干扰不敏感。例如,现代内窥镜包括光纤力和声传感器,并监测人体内部的此类参数。光纤还用于监测管道、电力线、周界和边界等关键基础设施中数百万个点的应变、温度和振动。

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