Čo je pasívny senzor?

Autor: Li Ai
Zdroj: Ulink Media

Čo je pasívny senzor?

Pasívny senzor sa tiež nazýva senzor premeny energie. Rovnako ako internet vecí nepotrebuje externé napájanie, to znamená, že je to senzor, ktorý nepotrebuje používať externé napájanie, ale môže získavať energiu aj cez externý senzor.

Všetci vieme, že senzory môžeme rozdeliť na dotykové senzory, obrazové senzory, teplotné senzory, pohybové senzory, polohové senzory, plynové senzory, svetelné senzory a tlakové senzory podľa rôznych fyzikálnych veličín vnímania a detekcie. Pre pasívne senzory sú potenciálnymi zdrojmi energie svetelná energia, elektromagnetické žiarenie, teplota, energia ľudského pohybu a zdroj vibrácií detekovaný senzormi.

Rozumie sa, že pasívne senzory možno rozdeliť do nasledujúcich troch kategórií: pasívny senzor s optickým vláknom, pasívny senzor povrchovej akustickej vlny a pasívny senzor na báze energetických materiálov.

• Optický vláknový senzor

Senzor s optickým vláknom je druh senzora založený na niektorých vlastnostiach optického vlákna vyvinutého v polovici 70-tych rokov. Je to zariadenie, ktoré premieňa nameraný stav na merateľný svetelný signál. Skladá sa zo zdroja svetla, senzora, detektora svetla, obvodu na úpravu signálu a optického vlákna.

Vyznačuje sa vysokou citlivosťou, silnou odolnosťou voči elektromagnetickému rušeniu, dobrou elektrickou izoláciou, silným prispôsobením sa životnému prostrediu, diaľkovým meraním, nízkou spotrebou energie a je čoraz vyspelejší v aplikácii internetu vecí. Napríklad hydrofón s optickým vláknom je druh zvukového snímača, ktorý berie optické vlákno ako citlivý prvok, a snímač teploty optického vlákna.

• Povrchový akustický vlnový senzor

Snímač povrchovej akustickej vlny (SAW) je snímač, ktorý ako snímací prvok používa zariadenie s povrchovou akustickou vlnou. Nameraná informácia sa odráža zmenou rýchlosti alebo frekvencie povrchovej akustickej vlny v zariadení SURFACE akustickej vlny a je prevedená na snímač výstupu elektrického signálu. Ide o komplexný snímač so širokou škálou snímačov. Zahŕňa hlavne senzor tlaku povrchovej akustickej vlny, senzor teploty povrchovej akustickej vlny, biologický génový senzor povrchovej akustickej vlny, senzor chemických plynov s povrchovou akustickou vlnou a inteligentný senzor atď.

Okrem pasívneho optického vláknového senzora s vysokou citlivosťou, môže meranie vzdialenosti, charakteristika nízkej spotreby energie, pasívne povrchové akustické vlnové senzory používajú zmenu frekvencie Hui odhadnúť zmenu rýchlosti, takže zmena kontroly na vonkajšie meranie môže byť veľmi precíznosť, zároveň jej charakteristika malého objemu, nízkej hmotnosti, nízkej spotreby energie umožňuje získať dobré tepelné a mechanické vlastnosti a ohlasuje novú éru bezdrôtových malých senzorov. Je široko používaný v rozvodniach, vlakoch, letectve a iných oblastiach.

• Pasívny senzor na báze energetických materiálov

Pasívne senzory založené na energetických materiáloch, ako už názov napovedá, využívajú bežnú životnú energiu na premenu elektrickej energie, ako je svetelná energia, tepelná energia, mechanická energia atď. Pasívny senzor založený na energetických materiáloch má výhody širokého pásma, silnej schopnosti odolávať rušeniu, minimálneho rušenia meraného objektu, vysokej citlivosti a je široko používaný v elektromagnetických poliach merania, ako je vysoké napätie, blesk, silná sila radiačného poľa, vysokovýkonná mikrovlnná rúra a pod.

Kombinácia pasívnych senzorov s inými technológiami

V oblasti internetu vecí sa čoraz viac využívajú pasívne senzory a boli publikované rôzne druhy pasívnych senzorov. Zrodili sa napríklad senzory kombinované s NFC, RFID a dokonca aj wifi, Bluetooth, UWB, 5G a ďalšie bezdrôtové technológie. V pasívnom režime získava senzor energiu z rádiových signálov z okolia cez anténu a dáta senzora sa ukladajú. v energeticky nezávislej pamäti, ktorá sa uchováva, keď nie je napájanie.

A bezdrôtové pasívne textilné snímače napätia založené na technológii RFID, kombinuje technológiu RFID s textilnými materiálmi na vytvorenie zariadenia s funkciou snímania napätia. RFID textilný snímač napätia využíva komunikačný a indukčný režim technológie pasívnych UHF RFID tagov, pri práci sa spolieha na elektromagnetickú energiu, má potenciál miniaturizácie a flexibility a stáva sa potenciálnou voľbou nositeľných zariadení.

Na konci

Pasívny internet vecí je budúcim smerom rozvoja internetu vecí. Ako prepojenie pasívneho internetu vecí sa požiadavky na senzory už neobmedzujú len na miniatúrnu a nízku spotrebu energie. Pasívny internet vecí bude tiež smer rozvoja, ktorý si zaslúži ďalšiu kultiváciu. Vďaka neustálej zrelosti a inovácii technológie pasívnych senzorov bude aplikácia technológie pasívnych senzorov rozsiahlejšia.