Современная электроника содержит от нескольких штук до пары десятков датчиков, что позволяет диагностировать, измерять или контролировать то или иное устройство. Из статьи вы узнаете, какую роль выполняют датчики, где используются, а так же какая польза от датчиков в смартфонах.
Что такое датчик
Датчик – общий термин электронных схем и приборов, что используются индивидуально или в составе различной аппаратуры для измерения, сигнализации, управления и т.д. Датчики представляют собой чувствительные элементы, реагирующие на изменение определенного состояния. В частности преобразуют определенную величину в электрический сигнал, для удобного измерения, передачи или хранения.
Вот неполный перечень измерений, что способны проводить датчики:
- Температура.
- Влажность.
- Расход.
- Скорость.
- Перемещение.
- Магнитное поле.
- Положение в пространстве.
- Приближение.
- Освещение.
- Линейное ускорение.
- Давление.
- Векторное вращение.
- Измерение пульса человека.
По характеру установки выделяют два типа датчиков:
- Бортовые.
- Наружные.
Бортовые датчики встроены в определенное устройство. Извлечение датчика без разборки и/или специального оборудования не представляется возможным.
Наружные датчики выполнены в виде плат или готовых модулей с проводным и беспроводным соединением. Такие датчики легко заменяются с минимальными усилиями.
Сфера применения датчиков
Датчики устанавливаются повсеместно в электронные схемы, мелкую и крупную бытовую технику. К примеру, некоторые платы управления для зарядки литиевых аккумуляторов оснащаются микросхемой, что защищает плату при смене полярности. Дешевые платы без микросхемы перегорают. Так же аналогичные микросхемы устанавливаются на литиевых аккумуляторах, что предотвращают чрезмерную разрядку или зарядку батареи.
В компьютерной технике обычно используются датчики температуры и напряжения. При помощи виджетов или программ, например Aida64, легко узнать текущую температуру жесткого диска, процессора или видеокарты. Информация о температуре так же используется для защиты. В случае превышения температурного порога поступает команда для отключения системы или ограничения производительности для снижения температуры. Некоторые вентиляторы оснащаются тахометром, датчик позволяет отследить скорость вращения воздушной системы охлаждения. Ещё в жестких дисках или ноутбуках иногда встречаются акселерометр. В случае падения или резкого ускорения активируется режим парковки головок для предотвращения повреждения носителя информации.
Сразу несколько датчиков встраиваются в наручные аксессуары – фитнес браслеты и умные часы. Пульсометр позволяет измерять сердечный пульс. Акселерометр используется для подсчета сделанных за день шагов. Наличие GPS помогает отследить преодоленную дистанцию на велосипеде или на своих двух. Гироскоп считывает трехмерную картину внешних перемещений, что бы определить тип физической нагрузки.
Система умный дом полностью построена на датчиках. Измерение влажности или гари позволяет определить наличие протечки в трубопроводе, утечку газа или задымление при пожаре. Полученная информация передается по Wi-Fi сети на главное устройство, после чего отправляется владельцу. Датчики, установленные на окнах и дверях, реагируют на открытие, что позволяет своевременно определить взлом в жилье. А термометр, гигрометр и т.д. позволят узнать о температуре и влажности внутри помещения или снаружи. Ещё полезны датчики движения и освещения, что автоматически активируют свет в помещении при движении человека или зажгут наружное освещение при наступлении сумерек.
Датчики широко используются в гражданской промышленности, в воздушных, плавательных, наземных и космических судах. Измерение окружающего и внутреннего состояния позволяет своевременно предотвратить нежелательные последствия, включая поломку модулей или оборудования.
Датчики в смартфонах
Современные мобильные телефоны содержат до 20 различных датчиков, что используются смартфоном для сбора данных из окружающей среды. На основе полученных данных активируется определенный режим или функция – смена ориентации экрана, переключение песни в плеере, регулировка яркости экрана и т.д. Большинство устройств оснащаются датчиками: освещения, линейного ускорения, магнитного поля, ориентации, приближения, векторного вращения и т.д. Причем чем дороже и выше класс модельного устройства, тем больше датчиков на борту. Бюджетные смартфоны и планшеты часто содержат только самые примитивные датчики.
Вывод
В статье подробно описано, что такое датчики, а так же сфера применения. В большинстве устройств датчики используются для считывания определенных данных и конвертации в понятную для человека величину. А вот для смартфонов и планшетов датчики – единственный способ взаимодействия с окружающим миром. На основе полученной информации регулируются определенные процессы и отображения определенных данных, например температуры.
А что вы знаете о датчиках? Напишите в комментариях наиболее полезные датчики для вас, а так же пару сценариев использования.