发现你我身边的传感器

alberthink

发现你我身边的传感器 [复制链接]

 

 大家成天的在说传感器，究竟有多少故事能拿出来和我们一起分享的？我抛个砖吧

1。我见到的最古老的传感器，是东汉科学家张衡发明的地动仪的图片和博物馆的副本，这玩意儿绝对是传感器技术的集大成者。
据说当代人想要复制这个地动仪的时候，花费了很多的功夫，1950年才重新面世。下面有它的详细报道：
http://news.ifeng.com/history/sh ... /05/3012125_0.shtml

2。我见过当代气象站的古老的温度计、湿度计、气压计样品，照片是在南通军山上的气象站的陈列室里拍的，原本找不到了，就在网上搜了一张图给大家看看：

可能不是太清楚，体积是不小的，都是用指针式的读数，体积比建筑用的方砖还要大的

3。看到过很酷的一款安装有运动传感器（版大，到底是运动传感器还是力学传感器，你倒是给说道说道呗）的产品是一个Wilson X的橄榄球。然后youtube上有视频介绍：https://www.youtube.com/watch?v=EqicoTlIHg8  ，借助传感器和低功耗蓝牙技术，这个有感知和连接能力的橄榄球为客户在app中提供了各项运动参数的测量结果，一个球也就卖到了200USD！！！


4。昨天在另一个板块看到一款工程师的好朋友：电烙铁，没想到也用上了多种传感器：温度传感器帮助快速达到预期温度并实现闭环控制，加速度传感器帮助测量在最近的6分钟内是否有移动--如果没有则自动将温度降低到200度！呵呵


----------------------------------------------------分割线---------------------------------------------------------------

好了，今天就是这些啦，希望你也有身边的传感器故事可以和大家一起分享。

damiaa

振弦式应变计  
一种用振弦来进行测量的应变传感器，其最大的优点是传感器结构简单，工作可靠，输出信号为标准的频率信号，所有非常方便计算机处理或代手段的电路调理。
一般振弦式应变计由前后端座、不锈钢护管、信号传输电缆、振弦及激振电磁线圈等组成。
工作原理
当被测结构物内部的应力发生变化时，应变计同步感受变形，变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内部的应变量。同时可同步测出埋设点的温度值。
一般在桥梁等工程上作为检测压力变化的场所使用。

fish001

没想到比较早的两款传感器都出自咱们中国，哈哈

lb8820265

顶！

华东大福

身边的传感器

strong161

我记得初中物理课本上面，那根10多米长的测大气压的水柱，算不算传感器！哈哈

jmsht33

电熨斗

alberthink

上面有朋友说看到物理课本的测大气压的水柱，让我想到前几天看“挑战不可能”，一位叫Alex的俄国小伙子竟然可以不带潜水设备（面罩也没有）深潜至水平面以下130米然后平安返回他那个深度的水压力可以换算到 ￥￥%%￥￥

好了，言归正传，有没有更多的传感器的应用场景呢？

5。加速度传感器的电子化运用据说可以追溯到上世纪90年代（什么，你还没有开始打酱油？年轻真好），笔记本电脑还是相当重的一块超大超重的砖头（怎么那么耳熟啊），笔记本的硬盘则是一块大砖头，硬盘由于是基于磁头在磁盘上感测数据--磁盘就1吋那么大，磁头就变得非常尖以使得相同面积的盘面上能记录更多数据。可是读写数据时，磁头和盘面的距离又不能太大，否则感应不了。于是就带来一个很显著的问题：一旦硬盘受到撞击，磁头和盘面极有可能接触到造成互相伤害 kiss一下都可能会导致整个扇区受伤，更别说划痕甚至是创口了。然后咱们就回到砖头上面了，大砖头笔记本总有跌跌撞撞的时候，嘿嘿，这就到了加速度传感器出马的时候了。在开机状态下，硬盘跌落保护的原理就是在一个固定的时间内检测是否有自由落体发生，一旦达到阈值就及时将磁头从盘面移开，这样即便有冲击也不至于被自家人伤害。这个技术在90年代由美国和日本的计算机公司发明，迄今仍然在不同的场合发挥效益。而实现跌落检测的传感器就是我们现在耳熟能详的MEMS传感器，两轴模拟输出，三轴模拟输出，三轴数字输出都有。当然，随着硬盘技术的发展，SSD固态硬盘已经摆脱了磁头和磁盘，跌落保护对于硬盘本身变得不是那么必须。然而，我们却发现跌落保护技术从计算机迁移到了智能手机等设备，硬盘保护拓展到了屏幕、数据等等部件的保护，那都是后话了。

当然，现在硬盘的容量已经从当初的MB变成今天的TB甚至更大，硬盘盘面开始堆叠以实现更大的存储容量。这带来了一个问题就是硬盘内部的空间变得非常拥挤，而且磁头的运动变得越来越快而要求越来越精确。硬盘设计者们甚至在小小的方寸之间加入了更多的感测器来实现数据的精确读取 -- 这期间有温度、气压等等指标都陆续考虑进来，所以如果今天您买到的几T的硬盘，上面可能会有多种传感器的组合。

john_wang

原来一个硬盘里，还有这么多的传感器在起作用呢。

alberthink

6。今天我们来说说传感器在医疗救护领域的运用。记得在医疗救护的案例中，CPR心肺复苏救护员为了能够确保有效的按压，需要经过专业的培训，而这也不足以去了解每一次现场救护的过程是否有出现按压深度和节律的问题，于是医疗小组决定为每一位出勤的救护员配备一个装有运动传感器的记录器（跟U盘差不多大小），遇到CPR的应急救援状况，队员将记录仪放在患者胸口同时进行按压
--运动传感器能够准确记录每一按压的深度以及打时间戳，而现场数据会全部保留在存储卡中，回到医院后，救援小组会将数据提交。数据一方面可以为医生在抢救室提供参考基础，另一方面又帮助救援人员总结和学习最佳的CPR复苏节律和操作，为下一次救护做出指导。事实上，在医学假人上就有众多的传感器，为实习人员提供操作指引。当然，这中间不仅仅有运动传感器，还有角度，流量，温度，压力，震动，声音，视觉等等。





7。说到医疗器械，一定会涉及到植入式装置 (implantable device)。从埋藏式的缓释泵（如治疗糖尿病）、埋藏式电击器（用于体内除颤、癫痫治疗等）到心脏起博器，都少不了传感器的运用场景。50年前的心脏起搏器是一个永不间断的（5年10年甚至20年以上）按固定节律输出电刺激型号的设备，而这个节律可能是60~80。起搏器的第一目标是确保窦性心律，电极一旦在不应期以外没有发现心脏本体的自有激励，它就会在预设的时间点上去给出一个主动的刺激，这样心脏病人的心脏节律性的跳动就有了基本保证（更多复杂的其他心律失常的状况这里就不展开了，请网友们自行度娘和知乎脑补）。然而，随着心脏起博器的佩戴者对于生活质量的要求越来越高--运动和休息的状态人的基础心律是不一样的（ 微胖届的hink基本上在80~150酱紫，）. 那这个埋藏式的起搏器应当怎样才知道当前应当以怎样的节奏触发呢？这里就是新型传感器技术带来的技术革新了：将运动传感器集成到起搏器内，佩戴者的运动信息就有了基础的参考，起博器的决策中枢通过算法可以判断出目前植入者的运动状态从而自主适应相应的心律节奏。当然，运动传感器还可以感知到佩戴者的相对位置--躺、卧、立、走等等，从而为合理的供血策略提供支持。

bootloader

真心觉得能用来身体里的设备是高精尖设备。

alberthink

8. 今天小雪节气到了，华中和华东大部分区域都在风霜雨雪中经历温度骤降的快感。记得2008年的春天也是一个风雪覆盖的一年。起初的鹅毛大雪给上海的小伙伴还带来了不少兴奋的感受，可后来的冻雨大风着实给春节回家的人以一个大大的趔趄：航班停飞，铁路降速，公路事故频发，回家的脚步都慢了下来。言归正传，那年电力线结冰以致井架不堪重负倒下--电力保障部门都下达了军令状，可是数百公里的户外高压线的冰冻状况并未能靠人工除冰得到缓解：一方面等到发现结冰的路段，冰清已经相当严重，另一方面，除冰手段还是相当的原始。于是，当年冰灾结束后，输配电行业的众多企业开始考虑采用怎样的方法来避免户外线路受到自然灾害的影响或者在灾害处置方面是否有更为主动的方案。于是电力输配电行业的传感器运用打开了潘多拉盒子，从基本的电流、功率因素、阻抗的测量，发展到线路温度、风力、摆幅、冰点/露点（）等等的参数的收集与检测，给每一段线路装上一套全面体检的套装，为成千数万公里穿山越岭的输电线路提供长效的检测。于是MEMS传感器和其他的环境传感器以及模拟感测线路一起，爬上了高压井架，通过GPRS或者小无线的技术实现传感器节点的数据回传，为线路故障预测和应急处理提供基础参数。这样子的处理，为因应自然灾害对电力基础设施的影响提供了基本的数据保障--这也是为什么2008年后，尽管也有几度冰雪灾害光临神州，大面积的电力线结冰并导致井架损毁的情况大大减少--吃瓜群众终于可以安心发拜年祝福抢敬业福包了

fish001

传感器无处不在呀，没有传感器的时候，这些检测如何进行呢？

人民币的幻想

楼主说的很好，继续啊，不要沉，顶起！

soso

嘿嘿 其他坛友们也可以发现身边的传感器，跟着更新呀

long521

最简易的传感器，应该就是一根不锈钢的钢针吧，可以测很多微弱的信号，

huaiqiao

是的，其实传感器这个东西在我们身边无处不在，只不过有时候我们是没有注意到而已。最近也在研究这个L3GD20，O(∩_∩)O哈哈~

DavidZH

貌似我们这有光电开关

RCSN

看到楼主说的这些传感器，感觉跟我们的生活真的息息相关，期待楼主持续更新，让坛友开开眼界

flower_huanghua

传感器牛，中国强大。