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whatissensor [2023/05/23 16:54] meiling |
whatissensor [2023/05/24 13:36] (当前版本) meiling |
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- | ## 传感器 | + | ====== 何谓传感器? ====== |
+ | https://www.rohm.com.cn/electronics-basics/sensors | ||
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+ | ## 一、传感器 | ||
### 何谓传感器(Sensor)? | ### 何谓传感器(Sensor)? | ||
传感器(Sensor)是指将收集到的信息转换成设备能处理的信号的元件或装置。 | 传感器(Sensor)是指将收集到的信息转换成设备能处理的信号的元件或装置。 | ||
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GE(Generel Electric Company)为中心提倡的工业IoT战略。 | GE(Generel Electric Company)为中心提倡的工业IoT战略。 | ||
- | ## 地磁传感器 | + | ## 二、地磁传感器 |
### 何谓地磁传感器? | ### 何谓地磁传感器? | ||
地球被磁场磁力所包围,这被称为地磁。 | 地球被磁场磁力所包围,这被称为地磁。 | ||
行 76: | 行 79: | ||
可以应用于超低消耗电流的方位检测(电子罗盘),还可应用于室内定位、金属异物检测等高灵敏度特性的应用。 | 可以应用于超低消耗电流的方位检测(电子罗盘),还可应用于室内定位、金属异物检测等高灵敏度特性的应用。 | ||
- | ## 脉搏传感器 | + | ## 三、脉搏传感器 |
脉搏波是心脏发送血液时产生的血管的体积变化波形,监测该体积变化的检测器称为脉搏传感器。 | 脉搏波是心脏发送血液时产生的血管的体积变化波形,监测该体积变化的检测器称为脉搏传感器。 | ||
行 112: | 行 115: | ||
{{ ::img_what3_03.jpg |}} | {{ ::img_what3_03.jpg |}} | ||
- | ## 气压传感器 | + | ## 四、气压传感器 |
气压传感器是检测大气压力的传感器。 | 气压传感器是检测大气压力的传感器。 | ||
根据要测量的压力值,压力传感器具有如下所示的各种材料和方法的传感器。 | 根据要测量的压力值,压力传感器具有如下所示的各种材料和方法的传感器。 | ||
行 137: | 行 140: | ||
它是一种集成电路,将多个电路功能组合成一个特定应用。 | 它是一种集成电路,将多个电路功能组合成一个特定应用。 | ||
- | ## 加速度传感器 | + | ## 五、加速度传感器 |
加速度是指单位时间内产生的速度,测量加速度的IC就叫加速度传感器。 | 加速度是指单位时间内产生的速度,测量加速度的IC就叫加速度传感器。 | ||
通过测量加速度,可以测得物体的倾斜、振动等信息。 | 通过测量加速度,可以测得物体的倾斜、振动等信息。 | ||
行 175: | 行 178: | ||
指将特定用途的多个电路功能集成到一起的集成电路。 | 指将特定用途的多个电路功能集成到一起的集成电路。 | ||
- | ## 电流传感器 | + | ## 六、电流传感器 |
+ | 何谓电流传感器? | ||
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+ | 电流传感器是指检测电路中流动的电流值的传感器。 | ||
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+ | === 电流的检测方法 === | ||
+ | 如下图所示,检测流动电流的方法大致可分为电阻检测型和磁场检测型。 | ||
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+ | {{ ::sensor_what6_01.jpg |}} | ||
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+ | <WRAP centeralign> | ||
+ | **【电流检测方法和特点】** | ||
+ | </WRAP> | ||
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+ | **电阻检测型** | ||
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+ | 将分流电阻引发的电压降转换为电流。安装简单而且价廉物美,操作简单,但缺点是电阻上的功率损耗会产生较大的发热量。 | ||
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+ | **磁场检测型** | ||
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+ | <有铁芯> | ||
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+ | 根据电流线中流动的电流测量铁芯中产生磁场的大小,以此来测量电流值。这种方法无需接触,功率损耗较小,但铁芯较大,存在贴装面积大的课题。 | ||
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+ | <无铁芯> | ||
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+ | 利用霍尔效应将流动电流周围产生的磁场转换为电压(霍尔电压)进行测量,以此来测量电流值。因为霍尔效应产生的电压较小,所以IC由霍尔元件和放大电路构成。因为需要将电流引入IC内,所以会产生功率损耗。 | ||
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+ | === M1电流传感器 === | ||
+ | 为了消除上述磁场检测型在安装难度(有铁芯)和功率损耗(无铁芯)方面的缺点,ROHM开发出了使用MI(Magneto Impedance)元件的磁场检测型非接触型电流传感器。 | ||
+ | MI传感器作为使用特殊非晶丝,利用其磁阻抗效应的新一代传感器,其特点是具备超高灵敏度的磁性检测能力。 | ||
+ | 灵敏度远超霍尔元件,可高精度检测磁性的微小变化。因此,无需将电流引入封装内,也能以高精度进行非接触式电流检测(磁性检测)。 | ||
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+ | {{ ::sensor_what6_02.jpg |}} | ||
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+ | <WRAP centeralign> | ||
+ | **【电流传感器的结构比较(罗姆调查)】** | ||
+ | </WRAP> | ||
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+ | 综上所述,MI电流传感器可进行非接触式电流测量,功率损耗少,还能进一步缩小贴装面积。 | ||
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+ | ## 七、颜色传感器 | ||
+ | 何谓颜色传感器? | ||
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+ | 感光传感器(光传感器)中,检测R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)3原色的叫作颜色传感器。 | ||
+ | 颜色传感器通过光电二极管接收周围光线,检测RGB值。 | ||
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+ | === 颜色传感器的原理 === | ||
+ | 向物体照射具有RGB成分的光,反射光的颜色成分会随物体的颜色发生改变。 | ||
+ | 例如,红色物体的反射光成分为红,黄色物体为红和绿、白色则包含红、绿、蓝全部成分。 | ||
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+ | {{ ::sensor_what7_01.jpg |}} | ||
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+ | <WRAP centeralign> | ||
+ | **【物体反射光颜色示意图】** | ||
+ | </WRAP> | ||
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+ | 由此可知,物体的颜色由物体反射的光色(R、G、B)成分的比例决定。 | ||
+ | 人眼是通过获取反射光成分来识别物体的颜色。 | ||
+ | 在漆黑的场所什么都看不见吧!这是因为没有照射光,反射光自然也不存在,所以看上去是漆黑一片。 | ||
+ | 与人眼一样,颜色传感器是使用光电二极管接收光线,通过计算接收到的R、G、B量的比例来识别颜色。 | ||
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+ | === 颜色传感器IC的结构 === | ||
+ | 下图是颜色传感器IC的结构。内部搭载了彩色滤光片(Color filter)和红外截止滤光片(Ir cut filter)。 | ||
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+ | {{ ::sensor_what7_02.jpg |}} | ||
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+ | <WRAP centeralign> | ||
+ | **【罗姆的代表性颜色传感器的简要结构】** | ||
+ | </WRAP> | ||
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+ | 下面比较了传感器在有无这些滤光片时的分光特性。 | ||
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+ | {{ ::sensor_what7_03.jpg |}} | ||
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+ | <WRAP centeralign> | ||
+ | **【RGB分光特性示意图】** | ||
+ | </WRAP> | ||
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+ | 颜色传感器IC通过为内部传感器配备R、G、B各种颜色的滤光片,具备了较高的RGB分光特性,而且通过配备红外截止滤光片,具备了红外线去除特性,能高精度识别颜色。 | ||