有沒有想過你的智能手機如何知道何時旋轉它的屏幕 - 從橫向到縱向 - 取qu決jue於yu它ta的de方fang向xiang
？你ni可ke以yi感gan謝xie加jia速su度du計ji的de魔mo術shu。這zhe些xie相xiang同tong的de加jia速su度du計ji可ke以yi讓rang您nin在zai手shou機ji上shang玩wan遊you戲xi需xu要yao移yi動dong手shou機ji本ben身shen。雖sui然ran加jia速su度du計ji是shi實shi際ji的de重zhong力li傳chuan感gan器qi
，但dan磁ci力li計ji和he陀tuo螺luo儀yi都dou可ke以yi通tong過guo消xiao除chu加jia速su度du計ji數shu據ju的de線xian性xing加jia速su度du來lai發fa揮hui作zuo用yong。

 

PIR

 

PIR或被動紅外探測器通常用於入侵報警係統。PIR類似於熱傳感器。這些紅外傳感器/探測器是運動傳感器安全燈內部的秘密調料，當有人靠近時會照亮車道。紅外線在我們眼睛的光探測能力之外（參見下麵的圖1）。

 

圖1.可見光和紅外光譜。圖片由 加州大學伯克利分校的Digital Earth Watch提供

 

PIR是熱電裝置 - 即
，它們在加熱或冷卻時可以產生電壓 - 通過感測周圍物體發出的輻射熱（也稱為紅外線）的變化來檢測運動。

PIR傳感器通常包括視場和/或線性距離規格

，並且大多數都帶有塑料透鏡。下麵的圖2是PIR傳感器的示例。

 

圖2. PIR傳感器。圖片來自Parallax Inc的555-28027數據表。 

 

加速度計

 

如前所述，加速度計位於智能手機（和平板電腦）內部

，這使得加速度計成本低廉，並且隨著智能手機的超大規模生產而變得容易獲得。

 

許多加速度計設備使用MEMS（微機電係統）作(zuo)為(wei)感(gan)應(ying)加(jia)速(su)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)。意(yi)法(fa)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)加(jia)速(su)度(du)計(ji)采(cai)用(yong)專(zhuan)有(you)工(gong)藝(yi)，允(yun)許(xu)懸(xuan)浮(fu)的(de)矽(gui)結(jie)構(gou)在(zai)感(gan)應(ying)加(jia)速(su)度(du)的(de)方(fang)向(xiang)上(shang)自(zi)由(you)移(yi)動(dong)。根(gen)據(ju)意(yi)法(fa)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)說(shuo)法(fa)，“dangchuanganqijiasushi，jiancezhiliangcongqibiaochengweizhiyiwei，daozhidianrongbanqiaobupingheng。zhezhongbupinghengshitongguodianhejifenlaiceliangde
，yixiangyingshijiazaidianrongqishangdedianyamaichong” （LIS2DH數據表，第18頁）。見圖3。

 

圖3. STMicroelectronics MEMS 3軸加速度計。圖片取自  LIS2DH數據表。

 

傾斜傳感器

 

傾斜傳感器與加速度計有些相似
，但設計複雜得多。傾斜傳感器
，也稱為運動檢測器或傾斜開關，就像它聽起來一樣：它是一個檢測傾斜的傳感器

，特別是從地平線傾斜。有多種傾斜傳感設計類型，但常見的一種稱為滾球傳感器開關（見圖4）。滾球傳感器開關借助於滾球工作，當滾動球傾斜到臨界點時
，滾動球與兩個或更多個導電銷接觸或斷開。

 

傾斜傳感器的規格通常包括傳感器角度

，以度為單位給出。

 

雖然今天不常用，但如果你看起來足夠堅硬，仍然可以找到原始類型的傾斜開關 - 水銀傾斜開關。如果您發現符合RoHS標準的傾斜開關，請放心，它不含汞。

 

圖4.滾球傳感器開關。圖片取自C＆K的  數據表（部件號：RB-220-07 R）。

 

振動傳感器

 

有you許xu多duo不bu同tong的de方fang法fa和he傳chuan感gan器qi用yong於yu測ce量liang和he檢jian測ce振zhen動dong。一yi種zhong這zhe樣yang的de傳chuan感gan器qi是shi上shang述shu加jia速su度du計ji。許xu多duo數shu字zi加jia速su度du計ji具ju有you用yong戶hu可ke選xuan擇ze的de靈ling敏min度du設she置zhi，允yun許xu設she備bei檢jian測ce從cong非fei常chang大da到dao非fei常chang小xiao的de加jia速su度du。

 

壓電傳感器（見圖5）是shi振zhen動dong傳chuan感gan技ji術shu的de理li想xiang選xuan擇ze。壓ya電dian傳chuan感gan器qi使shi用yong壓ya電dian效xiao應ying通tong過guo將jiang物wu理li變bian化hua轉zhuan換huan為wei電dian氣qi變bian化hua來lai測ce量liang加jia速su度du，應ying變bian或huo力li的de變bian化hua。除chu了le檢jian測ce振zhen動dong之zhi外wai，這zhe些xie相xiang同tong類lei型xing的de傳chuan感gan器qi還hai用yong於yu檢jian測ce機ji械xie衝chong擊ji。

 

圖5.壓電振動傳感器。圖片由SparkFun提供

 

旋轉傳感器

 

也許最簡單的旋轉傳感器是使用電位計作為分壓器，其中電壓與旋轉角度成比例。

 

通tong常chang用yong於yu測ce量liang旋xuan轉zhuan位wei置zhi的de正zheng交jiao編bian碼ma器qi每mei轉zhuan提ti供gong特te定ding數shu量liang的de等deng間jian隔ge脈mai衝chong。正zheng交jiao編bian碼ma器qi是shi一yi種zhong增zeng量liang編bian碼ma器qi。增zeng量liang編bian碼ma器qi通tong過guo生sheng成cheng與yu電dian機ji軸zhou的de旋xuan轉zhuan成cheng比bi例li的de二er進jin製zhi脈mai衝chong流liu來lai提ti供gong相xiang對dui位wei置zhi反fan饋kui（並且還可以提供速度和方向）。正交編碼器具有兩個彼此異相90度的通道。見圖6。

 

圖6.正交編碼器的二進製脈衝。圖片由EmbeddedRelated.com提供

 

其他旋轉傳感器包括基於霍爾效應的旋轉傳感器IC和旋轉位置傳感器。

 

力傳感器

 

有許多類型的力傳感器可供選擇，其中兩種是應變儀和稱重傳感器。

 

稱cheng重zhong傳chuan感gan器qi將jiang使shi用yong應ying變bian儀yi測ce量liang的de材cai料liao的de變bian形xing轉zhuan換huan為wei電dian信xin號hao。一yi種zhong類lei型xing的de稱cheng重zhong傳chuan感gan器qi使shi用yong彎wan曲qu梁liang。我wo們men假jia設she應ying變bian計ji安an裝zhuang在zai梁liang上shang。當dang力li施shi加jia到dao梁liang上shang時shi
，梁liang開kai始shi略lve微wei彎wan曲qu，導dao致zhi應ying變bian儀yi彎wan曲qu，導dao致zhi其qi電dian輸shu出chu信xin號hao的de變bian化hua。有you關guan稱cheng重zhong傳chuan感gan器qi的de示shi例li，請qing參can見jian圖tu7。

 

圖7.稱重傳感器描述。圖片改編自  Tekscan

 

壓力傳感器

 

有許多不同類型的壓力傳感器和用於製造壓力傳感器的技術。

 

壓力傳感器的類型：

 

● 絕對壓力傳感器：該傳感器測量相對於完美真空的壓力。

● 表壓傳感器：這種壓力傳感器測量相對於大氣壓的壓力。

● 密封壓力傳感器：該傳感器測量相對於其他已知和固定壓力的壓力。

● 差壓傳感器：該壓力傳感器測量兩個壓力之間的差異。傳感器同時“看到”兩個壓力中的每一個。見下麵的圖8。

 

圖8.差壓傳感器。注意這兩個端口。圖片由Modern Device提供

 

壓力傳感器中使用的技術：

 

● 壓阻式應變計技術用於檢測施加壓力的力或張力。

● 電容式壓力傳感器使用隔膜和壓力腔來產生可變電容器。

● 壓電傳感器使用壓電效應來測量由施加的壓力產生的應變。

 

 

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