Што такое пасіўны датчык?

Аўтар: Лі Ай
Крыніца: Ulink Media

Што такое пасіўны датчык?

Пасіўны датчык таксама называюць датчыкам пераўтварэння энергіі. Падобна Інтэрнэту рэчаў, ён не патрабуе знешняй крыніцы харчавання, гэта значыць, гэта датчык, які не патрабуе выкарыстання знешняй крыніцы харчавання, але таксама можа атрымліваць энергію праз знешні датчык.

Мы ўсе ведаем, што датчыкі можна падзяліць на датчыкі дотыку, датчыкі выявы, датчыкі тэмпературы, датчыкі руху, датчыкі становішча, газавыя датчыкі, датчыкі святла і датчыкі ціску ў залежнасці ад розных фізічных велічынь успрымання і выяўлення. Для пасіўных датчыкаў патэнцыйнымі крыніцамі энергіі з'яўляюцца светлавая энергія, электрамагнітнае выпраменьванне, тэмпература, энергія руху чалавека і крыніца вібрацыі, якія выяўляюцца датчыкамі.

Зразумела, што пасіўныя датчыкі можна падзяліць на наступныя тры катэгорыі: пасіўныя датчыкі на аснове аптычных валакон, пасіўныя датчыкі на аснове паверхневых акустычных хваль і пасіўныя датчыкі на аснове энергетычных матэрыялаў.

• Датчык аптычнага валаконнага ...

Валаконна-аптычны датчык — гэта тып датчыка, заснаваны на некаторых характарыстыках аптычнага валакна, распрацаваны ў сярэдзіне 1970-х гадоў. Гэта прылада, якая пераўтварае вымераны стан у вымерны светлавы сігнал. Яна складаецца з крыніцы святла, датчыка, дэтэктара святла, схемы фарміравання сігналу і аптычнага валакна.

Ён мае характарыстыкі высокай адчувальнасці, моцнай устойлівасці да электрамагнітных перашкод, добрай электрычнай ізаляцыі, моцнай адаптацыі да навакольнага асяроддзя, дыстанцыйнага вымярэння, нізкага спажывання энергіі і ўсё больш выкарыстоўваецца ў прымяненні Інтэрнэту рэчаў. Напрыклад, валаконна-аптычны гідрафон - гэта тып гукавога датчыка, які выкарыстоўвае аптычнае валакно ў якасці адчувальнага элемента і валаконна-аптычны датчык тэмпературы.

• Датчык павярхоўных акустычных хваль

Датчык павярхоўных акустычных хваль (ПАХ) — гэта датчык, які выкарыстоўвае прыладу павярхоўных акустычных хваль у якасці адчувальнага элемента. Вымераная інфармацыя адлюстроўваецца змяненнем хуткасці або частаты павярхоўных акустычных хваль у прыладзе ПАВЕРХНІХ акустычных хваль і пераўтвараецца ў электрычны сігнал выхаднога датчыка. Гэта складаны датчык з шырокім спектрам датчыкаў. Ён у асноўным уключае датчык ціску павярхоўных акустычных хваль, датчык тэмпературы павярхоўных акустычных хваль, датчык біялагічных генаў павярхоўных акустычных хваль, датчык хімічных газаў павярхоўных акустычных хваль, інтэлектуальны датчык і г.д.

Акрамя таго, што пасіўны валаконна-аптычны датчык з высокай адчувальнасцю можа вымяраць адлегласць і мае нізкае энергаспажыванне, пасіўныя датчыкі паверхневых акустычных хваль выкарыстоўваюць змяненне частаты Hui, каб адгадаць змяненне хуткасці, таму змена праверанай адлегласці да вонкавага вымярэння можа быць вельмі дакладнай. У той жа час, малы аб'ём, лёгкая вага і нізкае энергаспажыванне дазваляюць атрымаць добрыя цеплавыя і механічныя ўласцівасці, што адкрыла новую эру бесправадных, малых датчыкаў. Яны шырока выкарыстоўваюцца на падстанцыях, у чыгуначнай, аэракасмічнай і іншых галінах.

• Пасіўны датчык на аснове энергетычных матэрыялаў

Пасіўныя датчыкі на аснове энергетычных матэрыялаў, як вынікае з назвы, выкарыстоўваюць звычайную энергію для пераўтварэння электрычнай энергіі, напрыклад, светлавой энергіі, цеплавой энергіі, механічнай энергіі і г.д. Пасіўныя датчыкі на аснове энергетычных матэрыялаў маюць такія перавагі, як шырокі дыяпазон, высокая здольнасць супрацьстаяць перашкодам, мінімальныя перашкоды для вымяранага аб'екта, высокая адчувальнасць і шырока выкарыстоўваюцца ў электрамагнітных вымяральных палях, такіх як высокае напружанне, маланка, моцнае выпраменьванне, магутнае мікрахвалевае выпраменьванне і г.д.

Спалучэнне пасіўных датчыкаў з іншымі тэхналогіямі

У галіне Інтэрнэту рэчаў пасіўныя датчыкі выкарыстоўваюцца ўсё шырэй, і былі апублікаваныя розныя віды пасіўных датчыкаў. Напрыклад, з'явіліся датчыкі, спалучаныя з NFC, RFID і нават Wi-Fi, Bluetooth, UWB, 5G і іншымі бесправаднымі тэхналогіямі. У пасіўным рэжыме датчык атрымлівае энергію з радыёсігналаў у навакольным асяроддзі праз антэну, а дадзеныя датчыка захоўваюцца ў энерганезалежнай памяці, якая захоўваецца, калі харчаванне адключана.

А бесправадныя пасіўныя тэкстыльныя датчыкі дэфармацыі на аснове тэхналогіі RFID спалучаюць тэхналогію RFID з тэкстыльнымі матэрыяламі для стварэння абсталявання з функцыяй вымярэння дэфармацыі. Тэкстыльны датчык дэфармацыі RFID выкарыстоўвае рэжым сувязі і індукцыі пасіўнай тэхналогіі UHF RFID-меткі, абапіраецца на электрамагнітную энергію для працы, мае патэнцыял мініяцюрызацыі і гнуткасці і становіцца патэнцыйным выбарам для носных прылад.

У канцы

Пасіўны Інтэрнэт рэчаў — гэта будучы кірунак развіцця Інтэрнэту рэчаў. Як звяно пасіўнага Інтэрнэту рэчаў, патрабаванні да датчыкаў больш не абмяжоўваюцца мініяцюрнасцю і нізкім энергаспажываннем. Пасіўны Інтэрнэт рэчаў таксама стане кірункам развіцця, вартым далейшага развіцця. З пастаянным развіццём і інавацыямі тэхналогіі пасіўных датчыкаў, прымяненне гэтай тэхналогіі будзе больш шырокім.