เซนเซอร์แบบพาสซีฟคืออะไร?

ผู้เขียน: หลี่อ้าย
ที่มา: ยูลิงค์ มีเดีย

เซนเซอร์แบบพาสซีฟคืออะไร?

เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟเรียกอีกอย่างว่าเซ็นเซอร์แปลงพลังงาน เช่นเดียวกับ Internet of Things ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก กล่าวคือ เป็นเซ็นเซอร์ที่ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก แต่ยังสามารถรับพลังงานผ่านเซ็นเซอร์ภายนอกได้อีกด้วย

เราทุกคนรู้ดีว่าเซ็นเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นเซ็นเซอร์สัมผัส เซ็นเซอร์ภาพ เซ็นเซอร์อุณหภูมิ เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว เซ็นเซอร์ตำแหน่ง เซ็นเซอร์ก๊าซ เซ็นเซอร์แสง และเซ็นเซอร์ความดัน ตามปริมาณการรับรู้และการตรวจจับทางกายภาพที่แตกต่างกัน สำหรับเซ็นเซอร์แบบพาสซีฟ พลังงานแสง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อุณหภูมิ พลังงานการเคลื่อนไหวของมนุษย์ และแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนที่เซ็นเซอร์ตรวจพบนั้นเป็นแหล่งพลังงานที่เป็นไปได้

เป็นที่เข้าใจกันว่าเซ็นเซอร์แบบพาสซีฟสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทดังต่อไปนี้: เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟใยแก้วนำแสง, เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟคลื่นเสียงบนพื้นผิว และเซ็นเซอร์แบบพาสซีฟที่ใช้วัสดุพลังงาน

• เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง

เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงเป็นเซ็นเซอร์ชนิดหนึ่งที่ยึดตามคุณลักษณะบางประการของใยแก้วนำแสงที่พัฒนาขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1970 เป็นอุปกรณ์ที่แปลงสถานะที่วัดได้ให้เป็นสัญญาณไฟที่วัดได้ ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสง เซ็นเซอร์ เครื่องตรวจจับแสง วงจรปรับสภาพสัญญาณ และใยแก้วนำแสง

มันมีลักษณะของความไวสูง, ความต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง, ฉนวนไฟฟ้าที่ดี, การปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมที่แข็งแกร่ง, การวัดระยะไกล, การใช้พลังงานต่ำ และเป็นผู้ใหญ่มากขึ้นในการประยุกต์ใช้อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ ตัวอย่างเช่น ไฮโดรโฟนใยแก้วนำแสงเป็นเซ็นเซอร์เสียงชนิดหนึ่งซึ่งใช้ใยแก้วนำแสงเป็นองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน และเซ็นเซอร์อุณหภูมิใยแก้วนำแสง

• เซ็นเซอร์คลื่นเสียงพื้นผิว

เซ็นเซอร์ Surface Acoustic Wave (SAW) เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้อุปกรณ์คลื่นเสียงบนพื้นผิวเป็นองค์ประกอบการตรวจจับ ข้อมูลที่วัดได้จะสะท้อนให้เห็นโดยการเปลี่ยนแปลงความเร็วหรือความถี่ของคลื่นเสียงพื้นผิวในอุปกรณ์คลื่นเสียง SURFACE และถูกแปลงเป็นเซ็นเซอร์เอาท์พุตสัญญาณไฟฟ้า เป็นเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนซึ่งมีเซ็นเซอร์หลากหลาย ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ความดันคลื่นเสียงพื้นผิว เซ็นเซอร์อุณหภูมิคลื่นเสียงพื้นผิว เซ็นเซอร์ยีนทางชีวภาพคลื่นเสียงพื้นผิว เซ็นเซอร์ก๊าซเคมีคลื่นเสียงพื้นผิว และเซ็นเซอร์อัจฉริยะ ฯลฯ

นอกจากเซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงแบบพาสซีฟที่มีความไวสูงแล้ว สามารถวัดระยะทางได้ ลักษณะของการใช้พลังงานต่ำ เซ็นเซอร์คลื่นเสียงพื้นผิวแบบพาสซีฟใช้การเปลี่ยนแปลงความถี่ฮุย คาดเดาการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของการตรวจสอบการวัดภายนอกสามารถทำได้มาก แม่นยำ ในขณะเดียวกันก็เป็นลักษณะของปริมาตรขนาดเล็ก น้ำหนักเบา การใช้พลังงานต่ำ ทำให้ได้รับคุณสมบัติทางความร้อนและทางกลที่ดี และเปิดศักราชใหม่ของเซ็นเซอร์ไร้สายขนาดเล็ก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานีย่อย รถไฟ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ

• เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟขึ้นอยู่กับวัสดุพลังงาน

เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟที่ใช้วัสดุพลังงาน ดังที่ชื่อบอกไว้ ใช้พลังงานทั่วไปในชีวิตเพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้า เช่น พลังงานแสง พลังงานความร้อน พลังงานกล และอื่นๆ เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟที่ใช้วัสดุพลังงานมีข้อดีของแถบกว้าง ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง การรบกวนวัตถุที่วัดน้อยที่สุด ความไวสูง และใช้กันอย่างแพร่หลายในสนามการวัดแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น ไฟฟ้าแรงสูง ฟ้าผ่า ความแรงของสนามรังสีที่แรง ไมโครเวฟกำลังสูงและอื่นๆ

การผสมผสานระหว่างเซนเซอร์แบบพาสซีฟกับเทคโนโลยีอื่นๆ

ในด้าน Internet of Things มีการใช้เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟกันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ และมีการเผยแพร่เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์ที่รวมกับ NFC, RFID และแม้แต่ wifi, Bluetooth, UWB, 5G และเทคโนโลยีไร้สายอื่น ๆ ได้ถือกำเนิดขึ้น ในโหมดพาสซีฟ เซ็นเซอร์จะได้รับพลังงานจากสัญญาณวิทยุในสภาพแวดล้อมผ่านเสาอากาศ และข้อมูลเซ็นเซอร์จะถูกเก็บไว้ ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน ซึ่งจะยังคงอยู่เมื่อไม่ได้จ่ายไฟ

และเซ็นเซอร์ความเครียดสิ่งทอแบบพาสซีฟไร้สายที่ใช้เทคโนโลยี RFID โดยจะรวมเทคโนโลยี RFID เข้ากับวัสดุสิ่งทอเพื่อสร้างอุปกรณ์ที่มีฟังก์ชันการตรวจจับความเครียด เซ็นเซอร์ความเครียดสิ่งทอ RFID ใช้โหมดการสื่อสารและการเหนี่ยวนำของเทคโนโลยีแท็ก UHF RFID แบบพาสซีฟ อาศัยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในการทำงาน มีการย่อขนาดและศักยภาพด้านความยืดหยุ่น และกลายเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ของอุปกรณ์สวมใส่ได้

ในตอนท้าย

Passive Internet of Things คือทิศทางการพัฒนาในอนาคตของ Internet of Things เนื่องจากเป็นการเชื่อมโยงของ Internet of Things แบบพาสซีฟ ข้อกำหนดสำหรับเซ็นเซอร์จึงไม่ได้จำกัดอยู่ที่การใช้พลังงานขนาดเล็กและต่ำอีกต่อไป Passive Internet of Things จะเป็นทิศทางการพัฒนาที่ควรค่าแก่การเพาะปลูกต่อไป ด้วยการเติบโตอย่างต่อเนื่องและนวัตกรรมของเทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบพาสซีฟ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบพาสซีฟจะกว้างขวางมากขึ้น