物理传感器有哪些应用?大佬带你分析物理传感器特性

在下述的内容中，小编将会对物理传感器特性和应用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、物理传感器特性分析

(一)传感器动态特性

所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

(二)传感器的线性度

通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。

二、物理传感器的多样化应用

通过上面的介绍，想必大家对物理传感器的动态特性和线性度已经具备了初步的认识。在这部分，我们来了解下物理传感器的应用。

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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