感測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)緒論

傳感器技術(shù)緒論什么是感測(cè)技術(shù)？為什么要學(xué)習(xí)感測(cè)技術(shù)？怎樣學(xué)好感測(cè)技術(shù)？什么是感測(cè)技術(shù)？感測(cè)技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是信息采集技術(shù)。傳感器定義：將非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系電量的器件或裝置。類(lèi)型：

敏感器1）定義：將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系可用非電量的器件或裝置2）應(yīng)用：在被測(cè)非電量不是傳感器能轉(zhuǎn)換的非電量（即可用非電量）時(shí)

電容式重量傳感器測(cè)量電路（傳感器接口電路）作用：把傳感器轉(zhuǎn)換出來(lái)的電量進(jìn)行變換和處理，使之成為便于顯示、記錄、傳輸或處理的可用電信號(hào)（如電壓、電流、頻率等）

電測(cè)法的優(yōu)越性：1.便于采用電子技術(shù)，擴(kuò)展儀器測(cè)量的幅值范圍(量程)和頻率范圍(頻帶)。2.可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的自動(dòng)測(cè)量。3.可實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的數(shù)字顯示。4.便于應(yīng)用計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量的微機(jī)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。測(cè)量?jī)x表與系統(tǒng)的組成原理

普通電測(cè)儀表的基本組成典型的微機(jī)化測(cè)試系統(tǒng)組成框圖為什么要學(xué)習(xí)感測(cè)技術(shù)？地位和作用科學(xué)研究的手段信息產(chǎn)業(yè)的源頭自動(dòng)控制的前提圖0-1生產(chǎn)、生活、國(guó)防現(xiàn)代化的基礎(chǔ)為什么要學(xué)習(xí)感測(cè)技術(shù)？安全防護(hù)醫(yī)療保健生物工程海洋開(kāi)發(fā)航空航天軍事國(guó)防感測(cè)技術(shù)為什么要學(xué)習(xí)感測(cè)技術(shù)？對(duì)我們專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的作用完善知識(shí)結(jié)構(gòu)的需要應(yīng)用廣泛，學(xué)好后就業(yè)面廣信息技術(shù)三大支柱信息采集技術(shù)（感測(cè)技術(shù)）信息傳輸技術(shù)（通信技術(shù)）信息處理技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)）物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。大家很熟悉的傳感器應(yīng)用實(shí)例Android智能手機(jī)內(nèi)置多種傳感器Android智能手機(jī)自推出以來(lái)，其內(nèi)置傳感器逐漸增多，傳感器所能實(shí)現(xiàn)的功能也日益多樣化，極大的滿足了用戶(hù)對(duì)智能手機(jī)功能的需求，從依賴(lài)于重力傳感器的各種游戲，到依靠距離傳感器實(shí)現(xiàn)的通話滅屏，再到指南針功能下的電子羅盤(pán)等等，小小的一個(gè)Android智能手機(jī)以各種傳感器為依托實(shí)現(xiàn)了許多有趣的功能。Android智能手機(jī)內(nèi)置傳感器在GN205上共有9個(gè)傳感器OrientationsensorMagneticFieldsensor3—axisAccelerometerProximitySensorLightSensorGyroscopeSensorGravitySensorLinearAccelerationSensorRotationVectorSensor方向傳感器手機(jī)方向傳感器是指安裝在手機(jī)上用以檢測(cè)手機(jī)本身處于何種方向狀態(tài)的部件，它不是通常理解的指南針的功能。手機(jī)方向檢測(cè)功能可以檢測(cè)手機(jī)處于正豎、倒豎、左橫、右橫，仰、俯狀態(tài)。具有方向檢測(cè)功能的手機(jī)具有使用更方便、更具人性化的特點(diǎn)。例如，手機(jī)旋轉(zhuǎn)后，屏幕圖像可以自動(dòng)跟著旋轉(zhuǎn)并切換長(zhǎng)寬比例，文字或菜單也可以同時(shí)旋轉(zhuǎn)，使你閱讀方便。Orientationsensor=方向傳感器距離傳感器工作原理：通過(guò)發(fā)射特別短的光脈沖，并測(cè)量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來(lái)的時(shí)間，通過(guò)測(cè)時(shí)間來(lái)計(jì)算與物體之間的距離。距離傳感器是通過(guò)測(cè)時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)距離的。應(yīng)用:這個(gè)傳感器在手機(jī)上的應(yīng)用是當(dāng)我們打時(shí)，手機(jī)屏幕會(huì)自動(dòng)熄滅，當(dāng)你臉離開(kāi)，屏幕燈會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，并且自動(dòng)解鎖。這個(gè)對(duì)于待機(jī)手機(jī)較短的智能手機(jī)來(lái)說(shuō)是相當(dāng)實(shí)用的?，F(xiàn)在很多智能手機(jī)都裝備的這個(gè)傳感器。sensor陀螺儀原理：陀螺儀測(cè)量的物理量是偏轉(zhuǎn)，傾斜時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。在手機(jī)上，僅用加速度計(jì)沒(méi)辦法測(cè)量或重構(gòu)出完整的3D動(dòng)作，測(cè)不到轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作，陀螺儀則可以對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，偏轉(zhuǎn)的動(dòng)作做很好的測(cè)量，這樣就可以精確分析判斷出使用者的實(shí)際動(dòng)作。而后根據(jù)動(dòng)作，可以對(duì)手機(jī)做相應(yīng)的操作！目前手機(jī)中采用的三軸陀螺儀用途主要體現(xiàn)在游戲的操控上，有了三軸陀螺儀，我們?cè)谕娆F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)等第一人稱(chēng)射擊游戲時(shí)，可以完全摒棄以前通過(guò)方向按鍵來(lái)控制游戲的操控方式，我們只需要通過(guò)移動(dòng)手機(jī)相應(yīng)的位置，既可以達(dá)到改變方向的目的，使游戲體驗(yàn)更加真實(shí)、操作更加靈活。利用三軸陀螺儀進(jìn)行體感控制的游戲動(dòng)作感應(yīng)的GUI：通過(guò)小幅度的傾斜，偏轉(zhuǎn)手機(jī)，實(shí)現(xiàn)菜單，目錄的選擇和操作的執(zhí)行；

拍照時(shí)的圖像穩(wěn)定，防止手的抖動(dòng)對(duì)拍照質(zhì)量的影響；

GPS的慣性導(dǎo)航：當(dāng)汽車(chē)行駛到隧道或城市高大建筑物附近，沒(méi)有GPS訊號(hào)時(shí)，可以通過(guò)陀螺儀來(lái)測(cè)量汽車(chē)的偏航或直線運(yùn)動(dòng)位移，從而繼續(xù)導(dǎo)航；

通過(guò)動(dòng)作感應(yīng)控制游戲。陀螺儀在手機(jī)上的應(yīng)用：光線傳感器，也就是感光器，是能夠根據(jù)周?chē)饬撩靼党潭葋?lái)調(diào)節(jié)屏幕明暗的裝置。就是在光線強(qiáng)的地方手機(jī)屏幕會(huì)變暗，達(dá)到節(jié)電并更好觀看屏幕的效果，在光線暗的地方自動(dòng)將屏幕變亮?？梢栽诠ぞ咴O(shè)置中設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕亮度。這個(gè)傳感器也主要起到節(jié)省手機(jī)電力的作用，畢竟現(xiàn)在的智能手機(jī)的待機(jī)時(shí)間都很令人頭痛，能節(jié)省就節(jié)省吧。Lightsensor=光線傳感器光線傳感器光線傳感器電子羅盤(pán)電子羅盤(pán)是利用地磁場(chǎng)來(lái)定北極的一種方法。古代稱(chēng)為羅經(jīng)，現(xiàn)代利用先進(jìn)加工工藝生產(chǎn)的磁阻傳感器為羅盤(pán)的數(shù)字化提供了有力的幫助?，F(xiàn)在一般有用磁阻傳感器和磁通門(mén)加工而成的電子羅盤(pán)。這個(gè)就是電子版指南針，配合GPS和地圖時(shí)非常好用。電子羅盤(pán)，也叫數(shù)字指南針。電子羅盤(pán)在智能手機(jī)上的應(yīng)用重力傳感器手機(jī)重力感應(yīng)技術(shù)：利用壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物(重物和壓電片做成一體)重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來(lái)判定水平方向。通過(guò)對(duì)力敏感的傳感器，感受手機(jī)在變換姿勢(shì)時(shí)，重心的變化，使手機(jī)光標(biāo)變化位置從而實(shí)現(xiàn)選擇的功能。手機(jī)重力感應(yīng)指的是手機(jī)內(nèi)置重力搖桿芯片，支持搖晃切換所需的界面和功能，甩歌甩屏，翻轉(zhuǎn)靜音，甩動(dòng)切換視頻等。重力傳感器在智能手機(jī)游戲中的應(yīng)用控制賽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向控制小球滾落方向磁場(chǎng)傳感器MagneticFieldsensor=磁場(chǎng)傳感器磁力傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)為M-sensor，返回x、y、z三軸的環(huán)境磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。該數(shù)值的單位是微特斯拉（micro-Tesla），用UT表示。單位也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。硬件上一般沒(méi)有獨(dú)立的磁場(chǎng)傳感器，磁場(chǎng)數(shù)據(jù)由電子羅盤(pán)傳感器提供（E-compass）。電子羅盤(pán)傳感器同時(shí)提供方向傳感器數(shù)據(jù)。線性加速度傳感器線性加速度傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)LA-sensor。線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響獲取的數(shù)據(jù)。加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計(jì)算公式如下：加速度=重力+線性加速度25RV-sensor輸出三個(gè)數(shù)據(jù)：x*sin(theta/2)、y*sin(theta/2)、z*sin(theta/2)，RV的方向與軸旋轉(zhuǎn)的方向相同。RV的三個(gè)數(shù)值，與cos(theta/2)組成一個(gè)四元組。RV的數(shù)據(jù)沒(méi)有單位，使用的坐標(biāo)系與加速度相同。

GV、LA和RV的數(shù)值沒(méi)有物理傳感器可以直接給出，需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor經(jīng)過(guò)算法計(jì)算后得出。旋轉(zhuǎn)矢量傳感器RotationVectorSensor=旋轉(zhuǎn)矢量傳感器旋轉(zhuǎn)矢量傳感器簡(jiǎn)稱(chēng)RV-sensor。旋轉(zhuǎn)矢量代表設(shè)備的方向，是一個(gè)將坐標(biāo)軸和角度混合計(jì)算得到的數(shù)據(jù)?；魻杺鞲衅髟诨w手機(jī)中，霍爾傳感器件在上蓋對(duì)應(yīng)的方向有一個(gè)磁鐵，用磁鐵來(lái)控制霍爾傳感器傳感信號(hào)的輸出，當(dāng)合上滑蓋的時(shí)候，霍爾傳感器輸出低電平做為中斷信號(hào)到CPU，強(qiáng)制手機(jī)退出正在運(yùn)行的程序（例如正在通話的），并且鎖定鍵盤(pán)、關(guān)閉LCD背景燈，當(dāng)打開(kāi)滑蓋的時(shí)候，霍爾傳感器輸出1.8V高電平，手機(jī)解鎖、背景燈發(fā)光、接