圖4:顆粒大小的RFID芯片
④、穿戴式傳感器
最新的穿戴式傳感器包括醫(yī)療傳感器,GPS,慣性測(cè)量單元(IMU)和光學(xué)傳感器。利用現(xiàn)代技術(shù)和微型電路,可穿戴式傳感器現(xiàn)在可以部署在數(shù)字健康監(jiān)控系統(tǒng)中。
傳感器還集成到各種配件中,例如衣服,腕帶,眼鏡,耳機(jī)和智能手機(jī)。IDTechEx的一份報(bào)告預(yù)測(cè),到2022年,光學(xué),IMU和GPS傳感器將在傳感器市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位(圖5)。
圖5:可穿戴圖表
穿戴式應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)有望推動(dòng)全球傳感器市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)的增長(zhǎng)。由于制造成本的降低和傳感器的低功耗,大多數(shù)傳統(tǒng)的有線(xiàn)連接將被無(wú)線(xiàn)傳感器取代,并在將來(lái)集成到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中。
⑤、光學(xué)圖像傳感器
智能手機(jī)相機(jī)是圖像傳感器的最佳示例——圖像傳感器檢測(cè)并傳送構(gòu)成圖像的信息。數(shù)字成像正在迅速取代模擬成像,如今大多數(shù)數(shù)碼相機(jī)使用CMOS傳感器,以實(shí)現(xiàn)更快的速度和更低的功耗。
圖像傳感器也用于自動(dòng)門(mén)。
圖6:圖像傳感器
⑥、生物識(shí)別傳感器
最常見(jiàn)的生物識(shí)別傳感器是指紋模塊。R30x指紋模塊在愛(ài)好者和實(shí)驗(yàn)者中非常流行。高通公司的指紋傳感器包括用于顯示屏,玻璃和金屬的傳感器,方向手勢(shì)的檢測(cè)以及屏下指紋匹配和設(shè)備喚醒的傳感器。
⑦、印刷傳感器
印刷在柔性基板上的傳感器正變得越來(lái)越流行。下一代打印傳感器將支持從人機(jī)界面到環(huán)境傳感的各種應(yīng)用。IDTechEx報(bào)告預(yù)測(cè),到2027年,全印制傳感器市場(chǎng)將達(dá)到76億美元。
印刷傳感器的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,只有幾個(gè)電極,而其他傳感器則更為復(fù)雜,需要多層沉積。它們的共同點(diǎn)是能夠在塑料基板上制造,這在機(jī)械柔韌性,厚度和重量減輕方面均具有優(yōu)勢(shì)。
⑧、超聲波傳感器
超聲波傳感器通過(guò)發(fā)出超聲波來(lái)測(cè)量目標(biāo)物體的距離,并將反射的聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。超聲波的傳播速度快于聲音的傳播速度,并產(chǎn)生了結(jié)果。
⑨、無(wú)源紅外傳感器
無(wú)源紅外傳感器測(cè)量從其視場(chǎng)中的物體發(fā)出的紅外(IR)光。
⑩、濕度傳感器
濕度傳感器(或濕度計(jì))可感測(cè),測(cè)量并報(bào)告濕度和空氣溫度??諝庵械乃峙c特定空氣溫度下的最高水分之比稱(chēng)為相對(duì)濕度。相對(duì)濕度成為尋找舒適性時(shí)的重要因素。
?、微機(jī)電系統(tǒng)
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)由1至100微米之間的組件大小組成。最值得注意的元素是微傳感器和微致動(dòng)器。
在集成微電子的控制下,MEMS設(shè)備的范圍從簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)到具有多個(gè)移動(dòng)元件的極其復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng),一應(yīng)俱全。換句話(huà)說(shuō),MEMS傳感器是一種精密設(shè)備,其中機(jī)械零件和微型傳感器以及信號(hào)調(diào)節(jié)電路都制造在一小片硅芯片上。
通常,MEMS在一個(gè)封裝中由機(jī)械微結(jié)構(gòu),微致動(dòng)器,微傳感器和微電子組成。圖7示出了MEMS裝置的框圖。
圖7:MEMS設(shè)備的框圖
微型傳感器通過(guò)測(cè)量熱,化學(xué),電氣或機(jī)械信息來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)環(huán)境的變化。這些變量由微電子器件處理,然后微致動(dòng)器根據(jù)環(huán)境的變化起作用。
市場(chǎng)上可用的一些常見(jiàn)類(lèi)型的MEMS傳感器是:
1. MEMS加速度計(jì)。這些用于測(cè)量加速度的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)力。主要類(lèi)別是硅電容式,壓阻式和熱加速度計(jì)。
MEMS加速度計(jì)用于智能手機(jī)中的各種控制,包括橫向和縱向模式之間的切換,防模糊捕獲和袖珍模式操作。
2. MEMS陀螺儀。這些檢測(cè)物體的角速度。MEMS陀螺儀用于帶有方向盤(pán)傳感器和側(cè)翻檢測(cè)的車(chē)輛穩(wěn)定性控制。
3. MEMS壓力傳感器。這些傳感器測(cè)量三種類(lèi)型的壓力:表壓,絕對(duì)壓力和壓差。該傳感器在集成芯片上集成了隔膜和一組電阻器,因此可以將壓力檢測(cè)為電阻變化。這些傳感器用于汽車(chē),航空航天,醫(yī)療,國(guó)防和工業(yè)應(yīng)用。
在汽車(chē)系統(tǒng)中,它們被廣泛用于油壓傳感器,碰撞檢測(cè),燃料箱蒸氣壓力監(jiān)測(cè),廢氣再循環(huán),發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)等。