現(xiàn)階段,各式的傳感器已經(jīng)在各行各業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用:工業(yè)檢測(cè)、自動(dòng)化控制系統(tǒng),汽車(chē)傳感器、家用電器傳感器,移動(dòng)醫(yī)療傳感器、航空航天及遙感技術(shù)等等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器的定義是“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測(cè)裝置,它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器能感受到被測(cè)量的信息,并能將檢測(cè)感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
傳感器有哪些分類(lèi)?
目前,傳感器尚且沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的分類(lèi)方法,各種傳感器分類(lèi)的說(shuō)法也是紛繁蕪雜,但就我們通常意義上經(jīng)常講的分類(lèi)來(lái)說(shuō),基本上是以感官觸覺(jué)功能作為傳感器的主要分類(lèi)的依據(jù):
根據(jù)人類(lèi)感知功能,傳感器大體可以分為十大類(lèi),主要包括:熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等。
下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)廣泛傳感器在不同領(lǐng)域應(yīng)用的例子,希望能夠幫助大家給電路設(shè)計(jì)有所啟發(fā)。
手機(jī)傳感器信號(hào)采集
在知乎分享上看到一個(gè)比較有趣的手機(jī)傳感器(三星S5),集成六軸、心率、氣壓、距離及手勢(shì)識(shí)別傳感器等,具體如下:
HRM sensor(心率傳感器):MAX86900A
Barometer sensor(氣壓傳感器):LPS25HTR
6 Axis sensor(六軸傳感器,三軸加速度+三軸陀螺儀):MPU-6500M
Magnetic sensor(地磁/引力傳感器):AK09911C
Gesturte sensor(手勢(shì)傳感器):TMG39923S9INT20
Proximity sensor(距離傳感器):...
手機(jī)上用到的傳感器電路都是高度集成在一個(gè)芯片里,完成需要采集的信號(hào)的處理,然后通過(guò)I2C傳輸數(shù)據(jù)到CPU中,以距離傳感器為例(打電話時(shí)候檢測(cè)臉部靠近自動(dòng)滅屏),簡(jiǎn)單的信號(hào)處理框圖如下:
光線模擬量通過(guò)CH0/CH1進(jìn)入傳感器,經(jīng)過(guò)放大器、濾波器進(jìn)入ADC,波長(zhǎng)模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量,再根據(jù)應(yīng)用需要產(chǎn)生中斷或者I2C讀取數(shù)據(jù)。
聯(lián)華電子CMOS影像傳感器
聯(lián)華電子的傳感器解決方案已廣泛深入各種應(yīng)用領(lǐng)域
聯(lián)電 (CIS) 解決方案
MEMS傳感器在日趨盛行的時(shí)代,已經(jīng)作為物聯(lián)網(wǎng)最主要的感測(cè)接口存在。聯(lián)華電子針對(duì)可穿戴和智能終端市場(chǎng),推出一系列包含MEMS應(yīng)用IC,純MEMS 與 CMOS-MEMS的完整解決方案。
聯(lián)華系列的MEMS制程模塊,比如DRIE、double side aligner、VHF等等,協(xié)助客戶在CMOS晶圓專(zhuān)工廠內(nèi)生產(chǎn)MEMS結(jié)構(gòu)。
聯(lián)電提供高性能CMOS影像傳感器 (CIS) 解決方案,以滿足客戶的需求,包括最小尺寸從1.1 至3.2 之畫(huà)素、彩色濾光片數(shù)組 (CFA) 和微透鏡(uLens),藉以幫助客戶節(jié)省在影像傳感器供應(yīng)鏈管理上的資源,并縮短生產(chǎn)周期。
聯(lián)電的影像傳感器解決方案,已獲影像傳感器全球領(lǐng)導(dǎo)廠商采用于各主流應(yīng)用產(chǎn)品,諸如攜帶式裝置、醫(yī)療設(shè)備、環(huán)境光線傳感器、監(jiān)視器等。此外,聯(lián)電的影像傳感器解決方案也提供其它具彈性的制程選項(xiàng),如影像傳感器拼接制程,以滿足客戶的特殊需求。
七巧智能科技UV紫外線傳感器
UV紫外線傳感器系統(tǒng)方案框圖
UV紫外線傳感器ML8511結(jié)構(gòu)框圖
在人類(lèi)已經(jīng)意識(shí)到長(zhǎng)期暴曬的強(qiáng)烈UV日光下,對(duì)曬傷和潛在的黑素瘤、皮膚癌風(fēng)險(xiǎn)更高的時(shí)候,對(duì)于護(hù)膚關(guān)鍵因素防止陽(yáng)光紫外線UV的自主意識(shí)也不斷的在加強(qiáng)。
七巧智能適時(shí)推出的UV紫外線傳感器ML8511,運(yùn)用了絕緣上覆硅(SOI)-CMOS,為業(yè)界首款模擬電壓輸出、無(wú)濾光器的UV傳感器。
由于采用了容易高整合度的SOI-CMOS技術(shù),ML8511適合于數(shù)字及模擬電路。ML8511可與UV光量成正比輸出模擬電壓。由于可以輸出電壓,因此可以直接連接內(nèi)建MCU的A/D數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器,無(wú)需光電轉(zhuǎn)換電路。而且使用小型、薄型表面封裝方式,適合于便攜式設(shè)備用途。該UV傳感器檢測(cè)方案還可以通過(guò)藍(lán)牙模塊與手機(jī)通信,在手機(jī)APP上顯示,實(shí)現(xiàn)化妝用品智能化。
除此之外,該UV紫外線傳感器還適用于女性化妝品的其它應(yīng)用:帶紫外線強(qiáng)度檢測(cè)的化妝品盒,帶紫外線強(qiáng)度檢測(cè)的女性吊墜,買(mǎi)化妝品贈(zèng)送的小電子產(chǎn)品(檢測(cè)紫外線溫濕度的產(chǎn)品),智能化妝品包,智能梳妝鏡等。
ADI 無(wú)線傳感器 WSN 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)解決方案
ADI WSN 平臺(tái)
對(duì)于自動(dòng)化工控領(lǐng)域,ADI 適時(shí)推出基于空間分布式的WSN無(wú)線傳感器“節(jié)點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)方案,用于監(jiān)控工作區(qū)物理或環(huán)境條件因素,如溫度、聲音、振動(dòng)、壓力、濕度、運(yùn)動(dòng)或污染物。
現(xiàn)代WSN具有雙向特性,能夠同時(shí)控制傳感器的活動(dòng)。
WSN由"節(jié)點(diǎn)"組成—數(shù)量從幾個(gè)到數(shù)百個(gè)甚至幾千個(gè),其中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都連接到一個(gè)(有時(shí)是幾個(gè))傳感器。每一個(gè)這種傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般都包括幾個(gè)部件:一個(gè)無(wú)線電收發(fā)器,一根內(nèi)置天線或外部天線連接、一個(gè)微控制器、一個(gè)傳感器接口電路和電源,一般為電池 或嵌入式能量采集機(jī)制。
WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以ADI RF無(wú)線信號(hào)處理技術(shù),結(jié)合傳感器節(jié)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)高性能 WSN 綜合系統(tǒng),無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)能夠檢測(cè)環(huán)境變量或其他類(lèi)型的輸入,并以無(wú)線方式將相關(guān)信息發(fā)送到其他節(jié)點(diǎn)或基站。
ADI 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN 廣泛應(yīng)用如街道照明、城市基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控、智能樓宇、資產(chǎn)追蹤與檢測(cè)等等。