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物聯網浪潮下的八大傳感器,你了解多少?

物聯網浪潮下的八大傳感器,你了解多少?

2017/2/16 13:45:39

  傳感器(Sensor)可以說是物聯網(Internet of Things, IoT)架構下,讓智能自動化設備與智能聯網產品,像是智能機器人、智能工廠、智能電動車、智能手環、智能醫療裝置、智能家電、智能移動電話等,執行即時互動的關鍵元件。

  傳感器可以定義為:“能夠感知并檢測欲量測對象物的物理量或化學量,并將其轉換成可以計量的輸出信號之裝置”。其中,量測的物理量,包括溫度、壓力、磁性、光等;而化學量則包括pH值、濃度、純度、濕度等。  

 

  近年來隨著自動化設備及自動化控制系統的蓬勃發展,做為電子裝置“感官”元件的傳感器應用領域也大幅擴展,包括運輸、機械、建筑、化學、食品、醫療、家電、資通訊、制造加工等。  

 

傳感器種類多樣  

以下介紹幾款可配備于自動化設備與控制系統的傳感器,并進一步說明其技術特點、技術發展方向以及應用領域。  

 

影像傳感器  

影像傳感器(Image Sensor)可從一整幅圖像捕獲光線的數以千計圖元,基本原理是透過光電效應將光線能量轉換成電荷,光線越強電荷越多,這些電荷就成為判斷光線強弱的依據。  

 

影像傳感器應用領域包括工業自動化應用,像是檢驗、計量、測量、定向、瑕疵檢測。未來技術發展方向將朝更低耗電量、更廣光線波長擷取范圍、更高精密度檢測辨識、更快檢測辨識速度等邁進。  

 

壓力傳感器  

壓力傳感器(Pressure Sensor)是檢測氣體或液體之壓力強度,并將壓力強度轉換成輸出信號;已廣泛應用于各種工業自動控制環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自動控、航空航太等。未來技術將朝更微型MEMS腔體結構設計、更高靈敏度檢測能力發展。  

 

位置傳感器  

位置傳感器(Position Sensor)主要應用于機器人控制系統,如線性編碼器、旋轉編碼器、伺服馬達等;技術發展是朝更高精確度控制、加速度感測控制、更微型MEMS腔體結構設計方向前進。  

 

位移傳感器  

位移傳感器(Level Sensor),又稱為線性傳感器,分為電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、光電式位移傳感器、超音波式位移傳感器、霍爾式位移傳感器;主要應用在自動化裝備生產線對模擬量的智能控制。技術發展朝更微型MEMS腔體結構設計、非接觸檢測技術開發、數位式檢測技術開發、更高精確度控制等方向演進。  

 

力量傳感器  

力量傳感器(Force Sensor)是用來檢測氣體、固體、液體等物質間相互作用力的傳感器,多應用在力度檢測,如機器人手臂抓取物件力度大小的控制。技術發展朝更低耗電量、更快的檢測反應時間、更高精確度檢測辨識等方向前進。  

 

氣體傳感器  

氣體傳感器(Gas Sensor)能針對可燃性氣體、毒性氣體成分進行測定,并將其轉換成輸出信號,可用于工業自動化、礦產資源探測、氣象觀測和遙測、生鮮保存、防盜、節能等領域。技術發展朝更快的監測反應時間、更短的監測距離、更多氣體類型連續監測等方向精進。  

 

半導體傳感器  

半導體傳感器(Semiconductor Sensor)系利用半導體材料各種物理、化學和生物學特性制成的傳感器。應用領域涵蓋工業自動化、遙測、工業型機器人、家用電器、環境污染監測、醫療保健、醫藥工程、生物工程等。技術發展朝更微型MEMS腔體結構設計、更高靈敏度檢測能力、降低制造成本等方向邁進。  

 

光纖傳感器  

光纖傳感器(Fiber Optic Sensor)可將來自光源的光經過光纖送入調制器(Modulator),使待測參數與進入調制區的光相互作用后,導致光的光學性質發生變化,稱為被調制的信號光,再經過光纖送入光探測器,經解調后,獲得被測參數。主要用于工業自動化領域,像是磁力、聲波、壓力、溫度、加速度、陀螺儀、位移、液體、轉矩、聲光、電流及應變力等物理量之檢測。技術發展朝更短監測距離、提高量測光能量強度的準確性等方向精進。  

審核編輯(
王靜
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