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淺談傳感器中的位置傳感

2018年09月24日 10:28 作者:工程師譚軍 用戶評論(0
  傳感器
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  傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
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  傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、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十大類。
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  主要作用
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  人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。
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  而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規(guī)律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。
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  新技術革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。
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  在現代工業(yè)生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產品達到最好的質量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現代化生產也就失去了基礎。
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  在基礎學科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F代科學技術的發(fā)展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應。此外,還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現,往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅。
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  傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。
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  由此可見,傳感器技術在發(fā)展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發(fā)展。相信不久的將來,傳感器技術將會出現一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。
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  主要特點
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  傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網絡化,它不僅促進了傳統(tǒng)產業(yè)的改造和更新換代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術基礎上的,已成功應用在硅器件上做成硅壓力傳感器。
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  傳感器的組成
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  傳感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。
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  敏感元件直接感受被測量,并輸出與被測量有確定關系的物理量信號;轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號;變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調制;轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。
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  主要功能
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  常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:
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  光敏傳感器——視覺
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  聲敏傳感器——聽覺
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  氣敏傳感器——嗅覺
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  化學傳感器——味覺
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  壓敏、溫敏、
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  流體傳感器——觸覺
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  敏感元件的分類:
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  物理類,基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。
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  化學類,基于化學反應的原理。
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  生物類,基于酶、抗體、和激素等分子識別功能。
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  通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、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十大類(還有人曾將敏感元件分46類)。

  本文主要講述位置傳感器,主要包含以下內容:

  位置傳感器概述

  位置傳感器的作用

  位置傳感器的回傳數據

  位置傳感器

  位置傳感器概述

  Android平臺提供了兩個傳感器用于確定設備的位置,這兩個傳感器是磁場傳感器和方向傳感器。Android平臺還提供了測量設備正面到某一個鄰近物體距離的傳感器(鄰近傳感器)。磁場傳感器和鄰近傳感器是基于硬件的傳感器。大多數Android手機和平板電腦都有磁場傳感器。而鄰近傳感器通常在手機中很常見。因為可以用該傳感器測試接聽電話時手機屏幕離臉有多遠??梢钥梢栽谫N近耳朵接聽電話時完成某些工作。方向傳感器是基于軟件的,該傳感器的回傳數據來自加速度傳感器和磁場傳感器。

  位置傳感器的作用

  位置傳感器對于確定設備在真實世界中的物理位置非常有用。例如,可以組合磁場傳感器和加速度傳感器測量設備相對于地磁北極的位置,還可以利用方向傳感器確定當前設備相對于自身參照系的位置。

  磁場傳感器和方向傳感器都返回值3個值(SensorEvent.values),而鄰近傳感器只返回1個值。

  方向傳感器

  SensorEvent.values[0]:

  繞著Z軸旋轉的角度。如果Y軸(正常拿手機的方向)正對著北方,該值是0,如果Y軸指向南方,改值是180,Y軸指向東方,該值是90,如果Y軸指向西方,該值是270。

  SensorEvent.values[1]

  繞著X軸旋轉的度數。當從Z軸正方向朝向Y軸正方向,改值為正值。反之,為負值。該值在180至-180之間變動。

  SensorEvent.values[2]

  繞著Y軸旋轉的度數。當從Z軸正方向朝向X軸正方向,改值為正值。反之,為負值。該值在180至-180之間變動。

  磁場傳感器

  SensorEvent.values[0]

  沿著X軸的磁力(μT,millitesla)

  SensorEvent.values[1]

  沿著Y軸的磁力(μT,millitesla)

  SensorEvent.values[2]

  沿著Y軸的磁力(μT,millitesla)

  鄰近傳感器

  SensorEvent.values[0]

  手機正面距離鄰近物理的距離(CM)

  實戰(zhàn)

  以位置傳感器為例:

  OnResume注冊監(jiān)聽

  mSensorManager.registerListener(this, mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY), SensorManager.SENSOR_DELAY_UI);

  OnPause反注冊

  mSensorManager.unregisterListener(this);


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( 發(fā)表人:金巧 )

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