Wat is een passieve sensor?

Auteur: Li Ai
Bron: Ulink Media

Wat is een passieve sensor?

Een passieve sensor wordt ook wel een energieconversiesensor genoemd. Net als het Internet of Things (IoT) heeft deze sensor geen externe voeding nodig. Het is een sensor die geen externe voeding nodig heeft, maar wel energie kan verkrijgen via een externe sensor.

We weten allemaal dat sensoren kunnen worden onderverdeeld in aanraaksensoren, beeldsensoren, temperatuursensoren, bewegingssensoren, positiesensoren, gassensoren, lichtsensoren en druksensoren, afhankelijk van de verschillende fysieke grootheden van waarneming en detectie. Bij passieve sensoren zijn de door sensoren gedetecteerde lichtenergie, elektromagnetische straling, temperatuur, menselijke bewegingsenergie en trillingsbronnen potentiële energiebronnen.

Passieve sensoren kunnen worden onderverdeeld in de volgende drie categorieën: passieve optische vezelsensor, passieve oppervlakte-akoestische golfsensor en passieve sensor op basis van energiematerialen.

• Optische vezelsensor

Een optische vezelsensor is een sensor gebaseerd op enkele kenmerken van een optische vezel, ontwikkeld halverwege de jaren 70. Het is een apparaat dat een gemeten toestand omzet in een meetbaar lichtsignaal. Het bestaat uit een lichtbron, sensor, lichtdetector, signaalconditioneringscircuit en een optische vezel.

Het heeft de volgende kenmerken: hoge gevoeligheid, sterke weerstand tegen elektromagnetische interferentie, goede elektrische isolatie, sterke aanpassing aan de omgeving, meting op afstand, laag stroomverbruik en wordt steeds meer toegepast in het internet der dingen. De optische vezelhydrofoon is bijvoorbeeld een soort geluidssensor die de optische vezel als gevoelig element gebruikt, evenals de temperatuursensor van de optische vezel.

• Oppervlakte-akoestische golfsensor

Een oppervlakte-akoestische golf (SAW)-sensor is een sensor die een oppervlakte-akoestische golf als sensorelement gebruikt. De gemeten informatie wordt weergegeven door de verandering van de snelheid of frequentie van de oppervlakte-akoestische golf in de oppervlakte-akoestische golf en wordt omgezet in een elektrische signaaluitvoersensor. Het is een complexe sensor met een breed scala aan sensoren. Het omvat voornamelijk een druksensor, een temperatuursensor, een biologische gensensor, een chemische gassensor en een intelligente sensor.

Naast de passieve optische vezelsensor met hoge gevoeligheid, kan deze afstandsmeting uitvoeren en heeft een laag stroomverbruik. Passieve oppervlakte-akoestische golfsensoren gebruiken Hui-frequentieveranderingen om de snelheidsverandering te voorspellen, waardoor de controleverandering naar de buitenmeting zeer nauwkeurig kan zijn. Tegelijkertijd zorgen de kenmerken van een klein volume, lichtgewicht en laag stroomverbruik voor goede thermische en mechanische eigenschappen, wat een nieuw tijdperk van draadloze, compacte sensoren inluidt. Ze worden veel gebruikt in onderstations, treinen, de lucht- en ruimtevaart en andere sectoren.

• Passieve sensor op basis van energiematerialen

Passieve sensoren op basis van energiematerialen gebruiken, zoals de naam al aangeeft, alledaagse energie om elektrische energie om te zetten, zoals lichtenergie, warmte-energie, mechanische energie, enzovoort. De passieve sensor op basis van energiematerialen heeft de voordelen van een brede bandbreedte, een sterk anti-interferentievermogen, minimale verstoring van het te meten object, een hoge gevoeligheid en wordt veel gebruikt in elektromagnetische meetvelden zoals hoogspanning, bliksem, sterke stralingsveldsterkte, krachtige microgolven, enzovoort.

Combinatie van passieve sensoren met andere technologieën

Op het gebied van het Internet of Things (IoT) worden passieve sensoren steeds breder gebruikt en zijn er verschillende soorten passieve sensoren verschenen. Zo zijn er sensoren ontstaan ​​in combinatie met NFC, RFID en zelfs wifi, Bluetooth, UWB, 5G en andere draadloze technologieën. In de passieve modus haalt de sensor energie uit radiosignalen in de omgeving via de antenne. De sensorgegevens worden opgeslagen in een niet-vluchtig geheugen, dat bewaard blijft wanneer er geen stroomtoevoer is.

Draadloze passieve textielreksensoren op basis van RFID-technologie combineren RFID-technologie met textielmaterialen om apparatuur met rekdetectie te vormen. RFID-textielreksensoren maken gebruik van de communicatie- en inductiemodus van passieve UHF RFID-tagtechnologie, werken op elektromagnetische energie, hebben miniaturisatie- en flexibiliteitspotentieel en vormen een potentiële keuze voor draagbare apparaten.

Aan het einde

Passief Internet of Things is de toekomstige ontwikkelingsrichting van het Internet of Things. Als schakel van passief Internet of Things zijn de eisen aan sensoren niet langer beperkt tot miniatuur en een laag stroomverbruik. Passief Internet of Things zal ook een ontwikkelingsrichting zijn die verdere ontwikkeling verdient. Met de voortdurende ontwikkeling en innovatie van passieve sensortechnologie zal de toepassing ervan steeds breder worden.