Najczęstsze typy czujników po prostu wyjaśnione
Czujniki są niezbędne we współczesnym świecie. Istnieją niezliczone rodzaje czujników technicznych, ale nie tylko technologia pomiarowa, ale także sama natura wyprodukowała przytłaczającą liczbę czujników. Przedstawiamy przegląd czujników w świecie zwierząt, roślin i życia codziennego.
Co to jest czujnik? - po prostu wyjaśnione
Czujniki zapewniają, że postrzegamy nasze środowisko.
- Czujniki rejestrują zakres lub charakter wielkości fizycznej, chemicznej lub abstrakcyjnej x. Dlatego czujniki są również określane jako „x-metry”, „x-czujniki”, „x-detektory”, „x-czujniki” lub „x-mierniki”.
- W przeciwieństwie do wskaźników, które pokazują tylko, czy substancja jest obecna lub czy osiąga wartość progową, czujniki rejestrują również zakres.
- Gdy czujnik zmierzy substancję, dalsze elementy łańcucha pomiarowego muszą wzmocnić tę informację, przeanalizować ją, a następnie przekształcić w bodziec, który ludzie mogą otrzymać przez narząd zmysłów.
- Narządy zmysłów to czujniki przyrody. U ludzi oczy rozpoznają część promieniowania elektromagnetycznego jako czujniki, wahania ciśnienia w uszach, ciśnienie i temperaturę skóry, a także doły nosowe i węchowe niektórych cząsteczek.
- Bez narządów zmysłów ludzie nie mogliby postrzegać swojego środowiska. Na przykład rośliny rejestrują również naprężenia mechaniczne powodowane przez czujniki i prawdopodobnie lekkie przez ozon.
- Dyscyplina naukowa, która próbuje przekształcić parametry fizyczne w psychologiczne parametry percepcyjne, nazywa się psychofizyką.
Jakie są najczęstsze czujniki?
Najczęstsze czujniki zwykle mierzą wartości, które postrzegamy również za pomocą narządów zmysłów lub które przynajmniej bezpośrednio wpływają na nasze środowisko.
- Termometry i czujniki ciśnienia mierzą temperaturę i ciśnienie - podobnie jak nasza skóra.
- Fotokomórki i fotodios rejestrują światło - jak nasze oczy.
- Mikrofony rejestrują dźwięk w zakresie częstotliwości naszego słuchu i często poza nim.
- Noże cząstek stałych i niektóre czujniki gazu działają jak nos. Naukowcy wykorzystują je do stworzenia „elektronicznego nosa”.
- Podobnie jak nasz organ równowagi, wiatrakomierze, ruchy obrotowe i poziomy ducha rejestrują względną orientację względem grawitacji.
- Akcelerometry rejestrują przyspieszenia, odległości pomiaru odległości oraz bezwzględne długości i kąty enkoderów. Przyspieszenie kończyn, a także wykrywanie ich odległości i orientacji względem siebie przejmuje poczucie pozycji u ludzi.
- Termometry, barometry i higrometry mierzą temperaturę, ciśnienie powietrza i wilgotność, a tym samym dostarczają informacji o pogodzie.
- Czujniki CO mierzą stężenie tlenku węgla w powietrzu, aby ostrzec ludzi przed ryzykiem uduszenia.
Codzienne czujniki
Oprócz narządów zmysłów nasze życie codzienne kształtują czujniki techniczne.
- Twój smartfon zawiera czujnik dźwięku dla telefonii, czujnik światła w aparacie, trójosiowy akcelerometr i elektroniczną poziomicę.
- Niektóre smartfony mają również dodatkowe czujniki światła, barometry, czujniki Halla i kompas.
- Wagi w łazience i kuchni są czujnikami wagi.
- Twój samochód zawiera co najmniej prędkościomierz, obrotomierz, a jeśli poruszasz się z czasem, miernik odległości w pomocy parkowania.
- Na przykład czujniki dymu są często wyposażone w czujniki tlenku węgla, dwutlenku węgla, temperatury i światła.
- Chronometrażyści, np. Zegarki lub kalendarze automatyczne, mają prawdopodobnie największy wpływ na codzienne życie. Ściśle mówiąc, nie są to czujniki. Po prostu wykonujesz zwykłą akcję.
Jeśli twój smartfon nie ma takich czujników, możesz podłączyć go do czujników zewnętrznych przez Bluetooth. Ale bądź ostrożny: czujniki mogą być trudne. Mówi się, że badaczom bezpieczeństwa udało się podsłuchać użytkowników smartfonów za pomocą wewnętrznych żyroskopów.