ما هو المستشعر السلبي؟

المؤلف: LI AI
المصدر: Ulink Media

ما هو المستشعر السلبي؟

ويسمى المستشعر السلبي أيضًا مستشعر تحويل الطاقة. مثل إنترنت الأشياء ، لا يحتاج إلى إمدادات طاقة خارجية ، أي أنه مستشعر لا يحتاج إلى استخدام إمدادات الطاقة الخارجية ، ولكن يمكن أيضًا الحصول على الطاقة من خلال مستشعر خارجي.

نعلم جميعًا أنه يمكن تقسيم أجهزة الاستشعار إلى مستشعرات تعمل باللمس وأجهزة استشعار الصور وأجهزة استشعار درجة الحرارة وأجهزة استشعار الحركة وأجهزة استشعار الموضع وأجهزة استشعار الغاز وأجهزة استشعار الضوء وأجهزة استشعار الضغط وفقًا لكميات مادية مختلفة من الإدراك والكشف. بالنسبة لأجهزة الاستشعار السلبية ، فإن الطاقة الخفيفة والإشعاع الكهرومغناطيسي ودرجة الحرارة وطاقة الحركة البشرية ومصدر الاهتزاز الذي تم اكتشافه بواسطة أجهزة الاستشعار هي مصادر الطاقة المحتملة.

من المفهوم أن المستشعرات السلبية يمكن تقسيمها إلى الفئات الثلاث التالية: مستشعر الألياف الضوئية السلبية ، ومستشعر سلبي الموجة الصوتية السطحية والمستشعر السلبي على أساس مواد الطاقة.

• مستشعر الألياف البصرية

مستشعر الألياف الضوئية هو نوع من المستشعر يعتمد على بعض خصائص الألياف البصرية التي تم تطويرها في منتصف السبعينيات. إنه جهاز يحول الحالة المقاسة إلى إشارة إضاءة قابلة للقياس. يتكون من مصدر الضوء ، مستشعر ، كاشف الضوء ، دائرة تكييف الإشارة والألياف البصرية.

له خصائص الحساسية العالية ، ومقاومة التداخل الكهرومغناطيسي القوية ، والعزل الكهربائي الجيد ، والتكيف البيئي القوي ، والقياس البعيد ، والاستهلاك المنخفض للطاقة ، وينضج بشكل متزايد في تطبيق إنترنت الأشياء. على سبيل المثال ، يعد هيدروفون الألياف الضوئية نوعًا من مستشعر الصوت الذي يأخذ الألياف البصرية كعنصر حساس ، ومستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية.

• مستشعر الموجة الصوتية السطحية

مستشعر الموجة الصوتية السطحية (المنشار) هو مستشعر يستخدم جهاز الموجة الصوتية السطحية كعنصر استشعار. تنعكس المعلومات المقاسة من خلال تغيير سرعة أو تواتر الموجة الصوتية السطحية في جهاز الموجة الصوتية السطحية ، ويتم تحويله إلى مستشعر خرج الإشارة الكهربائي. إنه مستشعر معقد مع مجموعة واسعة من المستشعرات. ويشمل بشكل أساسي مستشعر ضغط الموجة الصوتية السطحية ، مستشعر درجة حرارة الموجة الصوتية السطحية ، مستشعر الجينات البيولوجية الموجية الصوتية السطحية ، مستشعر الغاز الكيميائي الصوتية السطحي ، مستشعر ذكي ، إلخ ، إلخ.

إلى جانب مستشعر الألياف الضوئية السلبية ذات الحساسية العالية ، يمكن أن يتمكن من قياس المسافة ، وخصائص استهلاك الطاقة المنخفضة ، ومستشعرات الموجة الصوتية السطحية السلبية تستخدم تغيير تردد HUI ، تخمين تغيير السرعة ، وبالتالي يمكن أن يتيح التغيير في التدقيق في القياس الخارجي ، والميكانيكي في الوقت نفسه ، في الوقت نفسه ، فقدان الوزن الصغير ، والطاقة المنخفضة ، والاستهلاك المنخفض. من اللاسلكي ، أجهزة استشعار صغيرة. يستخدم على نطاق واسع في المحطات الفرعية والقطار والفضاء وغيرها من الحقول.

• مستشعر سلبي على أساس مواد الطاقة

تستخدم أجهزة الاستشعار السلبية القائمة على مواد الطاقة ، كما يوحي الاسم ، الطاقة المشتركة في الحياة لتحويل الطاقة الكهربائية ، مثل الطاقة الخفيفة والطاقة الحرارية والطاقة الميكانيكية وما إلى ذلك. يتمتع المستشعر السلبي القائم على مواد الطاقة بمزايا النطاق العريض ، وقدرة قوية لمكافحة التداخل ، والحد الأدنى من الاضطراب للكائن المقاس ، والحساسية العالية ، ويستخدم على نطاق واسع في حقول القياس الكهرومغناطيسي مثل الجهد العالي ، والبرق ، وقوة حقل الإشعاع القوية ، والميكرويف عالي الطاقة وما إلى ذلك.

مزيج من أجهزة الاستشعار السلبية مع التقنيات الأخرى

في مجال إنترنت الأشياء ، يتم استخدام أجهزة الاستشعار السلبية على نطاق أوسع ، وتم نشر أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار السلبية. على سبيل المثال ، ولدت أجهزة الاستشعار إلى جانب NFC و RFID وحتى WiFi و Bluetooth و UWB و 5G وغيرها من التقنيات اللاسلكية. في الوضع السلبي ، يحصل المستشعر على الطاقة من إشارات الراديو في البيئة من خلال الهوائي ، ويتم تخزين بيانات المستشعر في الذاكرة غير المتداخلة ، والتي يتم الاحتفاظ بها عندما لا يتم توفير الطاقة.

وأجهزة استشعار سلالة النسيج السلبية اللاسلكية استنادًا إلى تقنية RFID ، فهي تجمع بين تقنية RFID ومواد النسيج لتشكيل المعدات مع وظيفة استشعار الإجهاد. يعتمد مستشعر سلالة النسيج RFID على التواصل والتحريض على تقنية علامة UHF RFID السلبية ، ويعتمد على الطاقة الكهرومغناطيسية في العمل ، ولديه تصغير ومرونة إمكانية ، ويصبح اختيارًا محتملًا للأجهزة القابلة للارتداء.

في نهايةالمطاف

إنترنت الأشياء السلبي هو اتجاه التنمية المستقبلي لإنترنت الأشياء. كرابط للإنترنت السلبي للأشياء ، لم تعد متطلبات المستشعرات تقتصر على استهلاك الطاقة المصغرة وانخفاض الطاقة. سيكون الإنترنت السلبي للأشياء أيضًا اتجاهًا للتنمية يستحق المزيد من الزراعة. مع النضج المستمر وابتكار تكنولوجيا المستشعرات السلبية ، سيكون تطبيق تكنولوجيا المستشعر السلبي أكثر شمولاً.