生活中的传感器
当我们购物时,许多商店的大门将自动开放,以欢迎客户的到来。当您需要带来更卫生的环境时,水槽室中的水龙头将自动从水中出来;检查周围地区的隐藏危险以确保环境的安全;当我们选择自己喜欢的产品时,代码付款将使结帐更加方便和快速...这与传感器的帮助密不可分。实际上,该传感器长期以来一直深入我们的生活,并且在军事,农业,科学和其他方面具有极为重要的应用。只要您用心脏看它,几乎就可以找到传感器的阴影。
人类感官的局限性
顾名思义,传感器是一种感觉和传输信息的设备。为了更好地理解世界,我们发展了他们固有的感知能力。我们可以看到大海,听风,江西安……我们可以通过五种视觉,听力,气味,口味和触摸的感觉获得信息。离开五种感官后,我们将失去与外界相连的桥梁。大脑不会收到任何信息,我们将陷入无尽的黑暗中。我不知道“身体”在哪里。
随着认知的发展,人们逐渐发现五种感觉并不完美。我们无法感受到诸如候鸟之类的磁场信息;我们听不到超出人耳的极限的超声波,像蝙蝠一样倾听耳朵的声音……在视觉的情况下,我们在这里有三个问题。
第一个问题:我们看到的光是电磁波,那么我们可以看到所有电磁波吗?显然是不可能的,您可以提供大量的反调查。我们看不到充满周围空间的手机信号电磁波;当微波炉加热时,我们看不到微波带电磁波发出。让我们测量温度,物理疗法,遥控,夜视的红外光...
实际上,人们可以看到的电磁带非常有限。我们将400 nm至760 nm之间的电磁波称为可见光。它仅说明整个电磁波中非常非常狭窄的窗口。我们可以是彩色眼镜的隐喻。如果我们自出生以来就一直戴着一副彩色眼镜,例如绿色开yun体育官网入口登录app,那么他可以看到的波长在492 nm至577 nm之间。他眼中的一切都是一切。它是绿色的,从浅绿色到深绿色。如果有一天,他脱下眼镜,并惊叹于他面前的新的,多彩的世界。那么,有没有办法摘下“可见光”的眼镜?
第二个问题:我们可以看到所有可见光吗?您可能会感到奇怪,您能看到可以看到的光吗?想象一下,您能区分夜间月光下的花瓣的细节吗?您能直接看太阳以观察可能的太阳点点吗?结果,我们可以告诉我们,如果光发射对象太黑或太亮,我们将看不到其真实形状。我们的眼睛对光线也有一定的反应。
第三个问题:如果它是可见的光,强度是中等的,您一定能看到事物的真实外观吗?我们不能指望飞行中蜂鸟的翅膀上的几只羽毛。这是因为人眼反应的光信号需要一定时间的时间,即人眼的时间可以区分技能。我们看不到太快。
看到这一点,每个人都可能有点迷路。事实证明,我们只能看到现实世界的一小部分。实际上,我们不需要感到沮丧。这是最佳能量原理和人类进化过程中最高效率的结果。我们自然选择了阳光下最“丰富”的乐队,这是彩虹的颜色。这样,您可以以最少的成本获得尽可能多的信息。因此,对如此有限的光波长范围的看法实际上是我们最有利的选择。
电磁波谱
一种人性的好奇心驱使我们理解和探索未知世界。随着时代的发展,人类可以感知的信息将不再能跟上人们对世界不断探索的速度。科学技术的发展为我们带来了增强和扩展五种感官的可能性。用于感知不同信息的设备出现了。我们不仅在垂直方向上增强了五种感官的能力,“请参阅越来越多的颜色,“听”越来越多的声音,“感觉”到较弱的信息到较弱的信息,“检测”更微妙的差异...同时,它还在水平方向上增加了五个感官,七个以及更多的感觉。例如,我们有能力感受磁场并理解他人的内在思想...
这些工具可以帮助我们查看,倾听和感觉到未知世界被称为“传感器”,这是一种可以感知信息并传达信息的设备。传感器是我们无法接触的感知世界打开新门的关键。
传感器实施信息感知
传感器的任务是感知和传达信息。当我们想获取某些信息时,我们需要找到一个与之匹配的传感器。例如,当我们想记录面前美丽的风景时,我们需要使用光信号的光电传感器。当我们进行健康测试时,我们将在温度和重量的帮助下使用温度传感器和压力传感器。
那么,传感器如何意识到信息的感知?
能量可以在光,声音,热,电磁和其他形式之间转换。如果您稍微看一下,您会发现周围有许多这样的例子。
当我们打开电灯的开关时,灯泡将发光,这正是电能向光能的转化。阳光将在太阳能电池上拍摄,电流将通过电路,这对应于光能向电能的转化。阳光可以消除寒冷。这是因为光能转化为热能,这会带来温暖。当我们打开音频听音乐时,电能会变成扬声器振动胶片的机械能开元ky888棋牌官网版,从而发出声音。当我们拿起麦克风唱高高的麦克风时,声音在唱歌,声音在唱歌,声音在唱歌和唱歌。声音所携带的能量转化为电能;电壶将水和米炊具煮沸,以将电能煮至热能,而热电厂发电的发电产生通过热能产生电能。
能量之间的相互转换具有与之相对应的一定物理机制。这也确保了无论我们要观察哪些信息,我们几乎可以找到某种机制来实现观察信号直接或间接转换为电信号,从而实现传感器的感知函数。
根据不完整的统计数据,大约有30,000个传感器具有不同的功能和不同目的。
我们可以根据其实现功能进行分类,该功能用于“看到”可见的光传感器,红外光传感器开元ky888棋牌官方版,紫外线传感器;有一个移动的麦克风,电容器麦克风,超声传感器,用于“听”的次级声波传感器; “燃气传感器;用于“产品”的分子传感器以及有用的压力传感器,温度传感器,湿度传感器。
您还可以根据传感器大小的大小进行分类:从小到分子 - 分子传感器到手机上的许多微传感器;从相机中的光电传感器阵列到太空望远镜上的光电聚焦平面。有最新的可穿戴柔性传感器,具有多种功能的复合传感器以及可以诊断,补偿和自适应的智能传感器。
电话中的传感器
长期以来,有许多类型的传感器进入了我们的生活和生产。我们采用与生活密不可分的手机,作为一个例子,以查看哪些传感器可用。当您拿起手机解锁屏幕时,指纹传感器会读取您的指纹,或者相机拍摄脸部照片,然后将相关信息传输到中央处理器以进行比较以实现指纹或面部识别解锁。如果您考虑一下,您可能会问,因为面部识别是通过拍摄的照片读取功能信息,您可以使用等效尺寸的照片代替真实的人来解锁目的吗?在晚上的黑暗环境中,或者如果您不能拍照,如何通过面部识别来解锁它?
为了填补这些漏洞,具有面部识别功能的手机还配备了诸如光学传感器,近距离传感器,红外传感器,红外照明和点线投影仪等模块。光传感器的作用是感觉到环境光的强度并告知中央处理器。如果处理器发现光线太黑,则将自动打开红外线以弥补光线。点-Matrix投影仪和近距离传感器的协调将获得从不同位置到相机的距离,并结合了红外传感器制成的图像,最后获得了三个维的面部信息。与两种维度的面部识别技术相比,三维面部识别技术已大大提高了安全性,并消除了通过照片解锁的风险。红外补品和拍照帮助我们可以在黑暗的环境中轻松解锁屏幕。
可以看出,解锁屏幕的操作涉及五个传感器:指纹传感器,图像传感器(相机),光学传感器,关闭传感器和红外传感器。当然,这些传感器不一定只能发挥解锁屏幕的功能。
例如,中央处理器将通过光传感器测量的环境光信息改变屏幕的亮度,以实现屏幕亮度在不同级别的环境中自动调整亮度,以便我们可以使我们在下面进行促进不同的环境光强。清楚地查看屏幕上显示的内容。还有一个陀螺仪用于测量旋转角度。用于感知运动姿势的加速传感器和重力传感器用于反映反映高度高度并接收卫星信号的气压传感器。本质手机中还有许多其他类型的传感器。每次添加新的传感器时,手机的功能都将被扩展或增加,并且手机变得比原始手机更聪明!当今的智能手机更像是一个智能终端,打电话不再是其主要功能。
接近式的摄像头传感器(0.6微米至5微米)配备了Waibu太空望远镜。
我们还将遇到传感器,这些传感器可以像日常生活中的鼻子一样具有嗅觉功能。例如,用于防止火的烟雾探测器,空气净化器专门用于闻到甲醛气味的气味。此外,为了确保每个人都安全地旅行,交通警察手中的详尽酒精含量探测器是一种专门用于感知酒精的传感器。它可以“闻到”驾驶员呼出的气体中是否有葡萄酒味。
拍照是当今人们的基本技能。当您按快门时,风景是好的或肖像,并且相机后面的电荷耦合设备(CCD)传感器是“ See”并记录的。除了相机中的相机外,还有可监视的相机。这些可以像眼睛一样“看到”的系统与图像传感器(例如CCD)密不可分。在用于“看到”世界的许多传感器中,红外传感器肯定位于中心。红外传感器和电子温度测量在电门中,红外聚焦平面在太空望远镜上,核心是红外传感器。
最科学和技术的是詹姆斯·韦伯(James Web)太空望远镜于2021年12月25日推出。它具有两个红外传感器,用于检测0.6微米至5微米的频段,以及从5微米到28微米的频段。借助这两只红外眼睛的祝福,微博太空望远镜可以研究宇宙的出生和成长,也可以探索外行星的气氛。信息。
空调,冰箱,米饭,电壶,电烤箱等可以自动控制温度。他们都使用温度传感器,可以模仿人皮肤以感知寒冷。
健康是人们目前最关心的话题。医学检查中几乎每个项目都有传感器。电子重量表,ECG,B -ultrasound,X -Ray,骨密度,血液检测等涉及相应的传感器。现在,某些传感器已集成在可穿戴设备上,从而对身体健康进行了真正的时间监测。目前,最具代表性的可穿戴设备不是智能手表。除了显示时间外,它还具有心脏测量,心电图,血氧含量甚至血压测量的功能。这些功能涉及应力传感器,ECG(ECG)传感器和光电传感器。也许在不久的将来,我们可以在体内植入一些微传感器芯片,以关注整个天气的身体健康状况,从而实现自己的最佳保护。
手机信号,无线网络,蓝牙传输等都是电磁信号。相应的移动终端,无线网卡和蓝牙接收器也需要具有感知电磁信号的能力。人类的五种感觉所感受到的信息以电信信号的形式传递给了大脑,并且在处理信息的过程中,大脑还将伴随大脑电动活动。因此,无论是医学辅助检查还是对人脑的研究,您都可以使用电磁传感器来捕获人脑活动期间产生的脑波(EEG)。
与常规传感器相比,柔性传感器更靠近人体组织,并且可以更好地适应我们的身体。医学领域,生物学领域有巨大的应用潜力。灵活的传感器是可穿戴设备,体育援助,健康管理和人造电子皮肤的必然趋势。将灵活的传感器植入体内可以更好地检测人体的健康。我们甚至可以将灵活的传感器放在心脏和大脑上,以给他们特殊的护理。柔性传感器还有望随着年龄的增长而替换我们的感觉器官。基于柔性传感器的人造电子皮肤也是模拟机器人是否可以“错误地为真”的关键。
聪明时代的传感器
传感器是智能时代的基石,智能系统是智能时代的核心。动态感知,智能识别和自动响应是实现智能系统的三个关键,就像我们的面部特征,大脑和四肢一样。
例如,自动驾驶是智能系统,目前引起了很多关注。汽车的雷达动态地感知到周围的情况。汽车的中央处理器智能地识别了车道,行人,车辆,建筑物和路标,以及这些受试者的位置和运动轨迹。然后使用“智慧”来预测这些主题的后续位置。同时,结合速度和方向等传感器提供的车辆驾驶参数,会自动调整油门和方向盘以保持车道,从而不偏离路线。如果预测处于危险之中,将立即采取行动自动启动制动器的液压控制系统。实现这种智能系统需要高度敏感的传感器才能准确感知环境。
可以看出,在人类技术开发过程中,传感器变得越来越重要。情报时代即将到来。未来即将到来,它即将到来!从狭义的意义上讲,当我们将这些传感器和处理器集中在独立个人中时,我们可以创建机器人和智能汽车等机器“思考”。此外,当我们为所有相应的传感器配备所有项目并实现所有事物的互连时,我们将开始智能时代,构建智能的生态系统并创建一个聪明的地球。