人类通过各种感官系统来认识世界
人类通过各种感官系统来认识世界,比如触觉、嗅觉和味觉等等。我们通过视觉,知道它是一个橙色的、戴着绿帽子的胡萝卜;通过味觉,可以尝出胡萝卜丝味。
而传感器,就是物体的触觉、嗅觉和味觉。它能让物体感受到被测量的信号,并能将这个输入信号按照一定规律转换成输出信号的器件或装置。假设机器人被打一下,压力就是输入信号,传感器按照自己的规则,将它换成头部能看懂的信号,头部收到输出信号就会有所反应。
不同功能的传感器所运用的原理也不同,按照原理分类就有超声波、紫外线、电量、磁敏和加速度传感器等等,不同原理的传感器也会带来使用效果上的差别。
距离传感器有多种结构原理
距离传感器
距离传感器有多种结构原理,即使用途相同的距离传感器也有多种不同的构造和原理。常用的测量方法叫做飞行时间法。
通过发射并测量特定的能量波束从发射到被物体反射回来的时间,并由这个时间间隔来推算与物体之间的距离。这个特定的能量波束可以是超声波,激光,红外光、雷达等。这种传感器的测量精度很高,可以测量距离。
距离传感器自投放使用以来,在社会各个应用方面都得到普及,从防盗安防产品到工业物位料位检测,汽车防追尾预警、雾天防撞,机场空中飞鸟探测驱赶、智能化控制等。
将红外距离传感器技术应用在监控摄像机上,可以实现各种检测功能,如检测,通过视频分析还可以实现无数的其他应用程序,如违规停车,机动巡逻对象,围栏攀爬,交行,走错了方向等。
传感器的设计要点取出有用信号并且压低噪声
传感器的设计要点
取出有用信号并且压低噪声
一般所测得的物理量是非常小的,通常还带有作为传感器物理转换元件固有的转换噪声。比如传感器在1被放大倍率下的信号强度为0.1~1uV,此时的背景噪声信号也有这么大的水平,甚至于将其湮灭。如何将有用信号尽量取出并且压低噪声是传感器设计的首要解决的问题。
传感器电路一定要简单精炼
设想具有3级放大电路的,带有2级有源滤波器的放大回路,放大了信号的同时也将噪声放大了,如果噪声不是明显偏离有用信号频谱,则无论怎样滤波两者同时放大,结果信噪比没有提高。因此传感器电路一定要精炼简约。能省1只电阻或电容就一定要将它去掉。这一点是许多设计传感器的工程师们容易忽略的问题。已知的情况是,传感器电路随着噪声的问题困扰,电路越修改越复杂,成为怪圈。
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