傳感器技術(shù)的發(fā)展對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展十分關(guān)鍵,而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的多樣化對(duì)傳感器的需求也更加豐富。本文將盤點(diǎn)熱門應(yīng)用無人機(jī)、VR、智能手表常用的傳感器。
無人機(jī):傳感器技術(shù)廣泛用于新型無人機(jī)技術(shù)及解決方案中
加速度計(jì)
加速度計(jì)用于確定位置和無人機(jī)的飛行姿態(tài)。像任天堂Wii控制器或iPhone屏幕位置,這些小的MEMS傳感器在維持飛行控制中起到關(guān)鍵的作用。MEMS加速度傳感器有多種方式感知運(yùn)動(dòng)姿態(tài),一種類型的技術(shù)能夠感知微型集成電路的微小運(yùn)動(dòng)。
另一種加速度計(jì)的技術(shù)為熱對(duì)流技術(shù),沒有移動(dòng)部件,而是通過一個(gè)“熱氣團(tuán)”的位移來感知的運(yùn)動(dòng)變化。這類傳感器靈敏度較高,在穩(wěn)定車載攝像機(jī)、電影制作等應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。
慣性測(cè)量單元
慣性測(cè)量單元結(jié)合GPS是維持方向和飛行路徑的關(guān)鍵。隨著無人機(jī)智能化的發(fā)展,方向和路徑控制是重要的空中交通管理規(guī)則。慣性測(cè)量單元采用的多軸磁傳感器,在本質(zhì)上都是精準(zhǔn)度極高的小型指南針,通過感知方向?qū)?shù)據(jù)傳輸至中央處理器,從而指示方向和速度。
傾角傳感器
傾角傳感器,集成了陀螺儀和加速度計(jì)為飛行控制系統(tǒng)提供保持水平飛行的數(shù)據(jù)。這類傳感器和陀螺儀,結(jié)合加速度計(jì),能夠測(cè)量到細(xì)微的運(yùn)動(dòng)變化,使得傾角傳感器能夠應(yīng)用于移動(dòng)程序,如汽車或無人駕駛飛機(jī)的陀螺儀補(bǔ)償。
大氣監(jiān)測(cè)傳感器
空氣質(zhì)量的好壞,是人們最關(guān)注的一個(gè)話題。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量好壞,大氣污染程度已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn),當(dāng)然大氣監(jiān)測(cè)傳感器在其中就起著至關(guān)重要的作用。目前煒盛科技的大氣監(jiān)測(cè)傳感器已被廣泛應(yīng)用于城市大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、工廠廠區(qū)無組織排放污染氣體監(jiān)測(cè)以及環(huán)境評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)等。可監(jiān)測(cè)多種氣體,包括:臭氧、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等。
電流傳感器
無人機(jī)上的電能消耗和使用非常重要,尤其是在電池供電的情況下。電流傳感器可用于監(jiān)測(cè)和優(yōu)化電能消耗,確保無人機(jī)內(nèi)部電池充電和電機(jī)故障檢測(cè)系統(tǒng)的安全。電流傳感器工作通過測(cè)量電流(雙向),理想的情況下提供電氣隔離,以減少電能損耗和消除電擊損壞用戶系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。
磁傳感器
在無人機(jī),電子羅盤提供關(guān)鍵性的慣性導(dǎo)航和方向定位系統(tǒng)的信息?;诟飨虍愋源抛瑁ˋMR)技術(shù)的傳感器,較其他傳感器相比有明顯的地功耗優(yōu)勢(shì),同時(shí)具有高精度、響應(yīng)時(shí)間短等特點(diǎn),非常適用于無人機(jī)的應(yīng)用。
發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量傳感器
流量傳感器可以用于有效地監(jiān)測(cè)電力無人機(jī)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的微小空氣流速。許多氣體發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量流量傳感器都采用熱式技術(shù),主要利用加熱的元件和至少一個(gè)溫度傳感器來量化質(zhì)量流量。MEMS熱式氣體質(zhì)量流量傳感器也在微計(jì)量范圍內(nèi)利用熱原理及其適用于對(duì)重量要求較高的領(lǐng)域。
AR、VR設(shè)備傳感器
虛擬現(xiàn)實(shí)中的傳感設(shè)備主要包括兩部分:一部分用于人機(jī)交互而穿戴于操作者身上的立體頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣等,另一部分是用于正確感知而設(shè)置在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的各種視覺、聽覺、觸覺、力覺等。
傳感器在慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的應(yīng)用
加速計(jì):用來檢測(cè)傳感器受到的加速度的大小和方向的,它通過測(cè)量組件在某個(gè)軸向的受力情況來得到結(jié)果,表現(xiàn)形式為軸向的加速度大小和方向(XYZ),但用來測(cè)量設(shè)備相對(duì)于地面的擺放姿勢(shì),則精確度不高,該缺陷可以通過陀螺儀得到補(bǔ)償。
陀螺儀:工作原理是通過測(cè)量三維坐標(biāo)系內(nèi)陀螺轉(zhuǎn)子的垂直軸與設(shè)備之間的夾角,并計(jì)算角速度,通過夾角和角速度來判別物體在三維空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。它的強(qiáng)項(xiàng)在于測(cè)量設(shè)備自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),但不能確定設(shè)備的方位。
磁力計(jì):磁力計(jì)又剛好可以彌補(bǔ)上面陀螺儀的那個(gè)缺陷,它的強(qiáng)項(xiàng)在于定位設(shè)備的方位,可以測(cè)量出當(dāng)前設(shè)備與東南西北四個(gè)方向上的夾角。
用于追蹤動(dòng)作的傳感器包括:FOV深度傳感器、攝像頭、陀螺儀、加速計(jì)、磁力計(jì)和近距離傳感器等。當(dāng)前,每家VR硬件廠商都在使用自己的技術(shù),索尼使用PlayStation攝像頭作為定位追蹤器,而Vive和Oculus也在使用自己的技術(shù)。
智能手表傳感器
加速度計(jì)
加速度計(jì)是運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備普遍具備的基本傳感器,通常被用來記錄行進(jìn)步數(shù)。通過測(cè)量方向和加速度力量,加速度計(jì)能夠判斷設(shè)備處于水平或是垂直位置,來判斷設(shè)備是否移動(dòng),從而達(dá)到計(jì)步操作。
當(dāng)然,并不是所有的加速度計(jì)都是準(zhǔn)確的?;镜目钍絻H有兩軸,相對(duì)來說不夠準(zhǔn)確;而三軸傳感器則可更好地檢測(cè)設(shè)備在三維空間中的位置,實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的記錄。
陀螺儀
? ? ? 陀螺儀可以偵測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。陀螺儀獲得的數(shù)據(jù)可以與鍛煉邏輯算法相互協(xié)作。此外,陀螺儀還能讓“感知”用戶,比如舉起手腕準(zhǔn)備看表時(shí)。屏幕自動(dòng)亮起。
磁力計(jì)
? ? ? ?磁力計(jì)說白了就是指南針,可以用來提升運(yùn)動(dòng)追蹤的準(zhǔn)確性
GPS:GPS(全球定位系統(tǒng))雖然已經(jīng)是非常普及的技術(shù),通過使用29顆地球總軌道衛(wèi)星中的四顆進(jìn)行定位,便能夠獲得誤差較小的精確位置。不過,由于耗電量偏大,所以尚未在運(yùn)動(dòng)手環(huán)中普及,只有一些定位專業(yè)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的運(yùn)動(dòng)手表才具備GPS芯片,用于記錄用戶的地理位置、跑步路線等等。
光學(xué)心率監(jiān)測(cè)器
光學(xué)心率傳感器是目前運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備逐漸流行的配置,使用LED發(fā)光照射皮膚、血液吸收光線產(chǎn)生的波動(dòng)來判斷心率水平,實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)水平分析。
不過,目前對(duì)于光學(xué)心率傳感器的準(zhǔn)確性也存在較大爭(zhēng)議,因?yàn)槊糠N設(shè)備都會(huì)添加一些膚色彌補(bǔ)技術(shù),來適應(yīng)更廣泛的人群,所以不同設(shè)備的差異也較大。
氣壓傳感器
? ? ? ?氣壓傳感器不僅僅可以向用戶提供更準(zhǔn)確的天氣數(shù)據(jù)。氣壓計(jì)還可感知海拔高度的變化,對(duì)于跑步愛好者和登山愛好者來說,海拔高度數(shù)據(jù)非常重要。
環(huán)境光及紫外線傳感器
環(huán)境光傳感器模擬人類眼鏡對(duì)光線的敏感度,可以根據(jù)周圍光線的明暗來判斷時(shí)間,并有效節(jié)省運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的電力消耗。而紫外線傳感器則可監(jiān)測(cè)到光線中的紫外線指數(shù),實(shí)現(xiàn)防曬提醒操作。
皮電反應(yīng)傳感器
皮電反應(yīng)傳感器是一種更高級(jí)的生物傳感器,通常配備在一些可以監(jiān)測(cè)汗水水平的設(shè)備上。簡(jiǎn)單來說,人類的皮膚是一種導(dǎo)電體,當(dāng)我們開始出汗,皮電反應(yīng)傳感器便可以檢測(cè)出汗水率,配合加速度計(jì)及先進(jìn)的軟件算法,有利于更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)用戶的運(yùn)動(dòng)水平。
生物電阻抗傳感器
Jawbone的新款UP3運(yùn)動(dòng)手環(huán),配備了更先進(jìn)的生物電阻抗傳感器,可通過生物肌體自身阻抗來實(shí)現(xiàn)血液流動(dòng)監(jiān)測(cè),并轉(zhuǎn)化為具體的心率、呼吸率及皮電反應(yīng)指數(shù),是一種更先進(jìn)的綜合生物傳感器,準(zhǔn)確性也相對(duì)更高。
電子發(fā)燒友App




評(píng)論