O que é sensor passivo?

Autor: Li Ai
Fonte: Ulink Media

O que é sensor passivo?

Sensores passivos também são chamados de sensores de conversão de energia. Assim como a Internet das Coisas, eles não necessitam de fonte de alimentação externa, ou seja, são sensores que não precisam de fonte de alimentação externa, mas também podem obter energia por meio de sensores externos.

Todos sabemos que os sensores podem ser divididos em sensores de toque, sensores de imagem, sensores de temperatura, sensores de movimento, sensores de posição, sensores de gás, sensores de luz e sensores de pressão, de acordo com diferentes grandezas físicas de percepção e detecção. Para sensores passivos, a energia luminosa, a radiação eletromagnética, a temperatura, a energia do movimento humano e a fonte de vibração detectadas pelos sensores são fontes potenciais de energia.

Entende-se que os sensores passivos podem ser divididos nas seguintes três categorias: sensor passivo de fibra óptica, sensor passivo de onda acústica de superfície e sensor passivo baseado em materiais de energia.

• Sensor de fibra óptica

O sensor de fibra óptica é um tipo de sensor baseado em algumas características da fibra óptica, desenvolvido em meados da década de 1970. É um dispositivo que converte um estado medido em um sinal luminoso mensurável. É composto por uma fonte de luz, um sensor, um detector de luz, um circuito condicionador de sinal e uma fibra óptica.

Possui características de alta sensibilidade, forte resistência à interferência eletromagnética, bom isolamento elétrico, forte adaptação ambiental, medição remota, baixo consumo de energia e está cada vez mais maduro na aplicação da Internet das Coisas. Por exemplo, o hidrofone de fibra óptica é um tipo de sensor de som que utiliza a fibra óptica como elemento sensível, e o sensor de temperatura de fibra óptica.

• Sensor de Onda Acústica de Superfície

O sensor de Onda Acústica de Superfície (SAW) é um sensor que utiliza um dispositivo de onda acústica de superfície como elemento sensor. A informação medida é refletida pela variação da velocidade ou frequência da onda acústica de superfície no dispositivo de onda acústica de SUPERFÍCIE e é convertida em um sensor de saída de sinal elétrico. É um sensor complexo com uma ampla gama de sensores. Inclui principalmente sensores de pressão de onda acústica de superfície, sensores de temperatura de onda acústica de superfície, sensores biológicos de gene de onda acústica de superfície, sensores químicos de gás de onda acústica de superfície e sensores inteligentes, entre outros.

Além do sensor passivo de fibra óptica com alta sensibilidade, que permite a medição de distâncias e possui baixo consumo de energia, os sensores passivos de ondas acústicas de superfície utilizam a variação de frequência Hui para prever a variação de velocidade, permitindo que a verificação da variação da medição externa seja muito precisa. Ao mesmo tempo, suas características de pequeno volume, peso leve e baixo consumo de energia permitem obter boas propriedades térmicas e mecânicas, inaugurando uma nova era de sensores pequenos sem fio. É amplamente utilizado em subestações, trens, indústria aeroespacial e outros setores.

• Sensor passivo baseado em materiais energéticos

Sensores passivos baseados em materiais energéticos, como o próprio nome indica, utilizam a energia comum da vida para converter energia elétrica, como energia luminosa, energia térmica, energia mecânica, etc. O sensor passivo baseado em materiais energéticos possui as vantagens de banda larga, forte capacidade antiparasitária, mínima perturbação do objeto medido, alta sensibilidade e é amplamente utilizado em campos de medição eletromagnética, como alta tensão, raios, campos de radiação de alta intensidade, micro-ondas de alta potência, etc.

Combinação de sensores passivos com outras tecnologias

No campo da Internet das Coisas, sensores passivos são cada vez mais utilizados, e diversos tipos de sensores passivos têm sido publicados. Por exemplo, sensores combinados com NFC, RFID e até mesmo Wi-Fi, Bluetooth, UWB, 5G e outras tecnologias sem fio surgiram. No modo passivo, o sensor obtém energia de sinais de rádio no ambiente por meio da antena, e os dados do sensor são armazenados em memória não volátil, que é retida quando não há fornecimento de energia.

Sensores de deformação têxtil passivos sem fio baseados na tecnologia RFID combinam a tecnologia RFID com materiais têxteis para formar equipamentos com função de detecção de deformação. O sensor de deformação têxtil RFID adota o modo de comunicação e indução da tecnologia de etiqueta RFID UHF passiva, depende de energia eletromagnética para funcionar, possui potencial de miniaturização e flexibilidade e se torna uma opção potencial para dispositivos vestíveis.

No final

A Internet das Coisas Passiva é a futura direção de desenvolvimento da Internet das Coisas. Como um elo da Internet das Coisas passiva, os requisitos para sensores não se limitam mais a miniaturas e baixo consumo de energia. A Internet das Coisas Passiva também será uma direção de desenvolvimento que merece ser cultivada. Com a contínua maturidade e inovação da tecnologia de sensores passivos, sua aplicação será mais ampla.