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。 人类会基于视觉、听觉、嗅觉、触觉获得的信息进行行动,设备也一样,根据传感器获得的信息进行控制或处理。 传感器收集转换的信号(物理量)有温度、光、颜色、气压、磁力、速度、加速度等。 这些利用了半导体的物质变化,除此之外,还有利用酶和微生物等生物物质的生物传感器。

IoT与传感器

所有物体都连接互联网的IoT(Internet of Things:物联网)。 不仅智能手机、个人电脑等通信设备,还包括医疗设备、可穿戴式设备、车载、自然环境、基础设施等,所有物体都能联网共享信息,从而创造更便利、更安心、更安全的社会。 实现这些所不可缺少的是检测状态的“传感器”。

【IoT有关的术语定义】

  • IoT: Internet of Things(“物体”的互联网)

    指传感器嵌入到周围物体中,进行联网,从而物体之间,物体与人之间可以相互通信的状态。

  • 德国・工业4.0

是德国政府提出的旨在提升制造业智能化水平的概念,也是工业、政府、学术界共同推进的国家项目。 推出新的概念,旨在通过工厂物联网,创造新的价值。

  • M2M: Machine to Machine

指不以人为媒介,通过物体之间联网,直接通信。

<P2M: People to Machine 人向物体通信>

<M2P: Machine to People 物体向人通信>

  • 工业互联网

GE(Generel Electric Company)为中心提倡的工业IoT战略。

地球被磁场磁力所包围,这被称为地磁。 地磁传感器是检测地球磁力的传感器,也被称为“电子罗盘”。 地磁传感器可以通过检测地磁来检测方向。

【围绕地球的地磁】

地磁传感器有X和Y两轴型以及添加了Z的三轴型,并测量各方向上的磁力值。 如果不考虑诸如简单罗盘之类的倾斜,则仅使用X轴和Y轴的值。当考虑倾斜时,需要将地磁传感器的3轴值与加速度传感器相结合,将其校正到正确的方向。 下图显示了地磁传感器水平旋转时X和Y值的分布。 收集来自各种产品的数据,并分析其大数据,用于新一代产品的开发,重视产品和服务。

如果地磁传感器水平旋转,在不受周围磁场影响的理想情况下,输出分布图的圆心变为零。 然而,实际上中心因环境磁场的影响而移动,因此需要进行调整以将圆心移动到零。 地磁传感器导出的北极称为磁北(略偏离北极)。通过上述方程式计算该磁北的角度,可以容易知道方向。

磁传感器是一种旨在测量磁场的大小和方向的传感器。 根据目的不同有多种传感器,以下列举典型的传感器。

  • 霍尔传感器

基于霍尔效应测量磁通密度的传感器,输出与磁通密度成比例的电压。 它易于使用,主要用于非接触式开关应用,例如门和笔记本电脑等物体的打开和关闭检测。

  • MR传感器

MR(Magneto Resistance)传感器也被称为磁阻效应传感器,利用物体电阻因磁场变化来测量地磁大小的传感器。 灵敏度高于霍尔传感器,功耗更低,因此是一种使用更广泛的磁传感器。除了电子罗盘等地磁检测应用外,它还用于电机旋转和位置检测应用。

  • MI传感器

MI(Magneto Impedance)传感器是下一代磁传感器,采用特殊的非晶丝并应用了磁阻抗效应。 它的灵敏度比霍尔传感器高出10,000倍以上,并且可以高精度地测量地磁的微小变化。 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。