解读运动传感器的5种类型

运动传感器，顾名思义，是指检测物体或人类运动的装置，包括重力、线性加速度、旋转矢量、振动频率等。运动传感器可用于监控设备的运动，如倾斜、摇晃、旋转或摆动。

其中，旋转矢量传感器和重力传感器是运动检测和监测中最常用的传感器。旋转矢量传感器特别灵活，可用于检测手势、监测角度变化、监测相对方向变化等各种运动相关任务。

例如，如果您正在开发游戏、增强实际应用程序、二维或三维罗盘或相机稳定应用程序，旋转矢量传感器是理想的。在大多数情况下，使用这些传感器比使用加速度计、地磁场传感器或方向传感器要好。

运动传感器使用不同的技术，有些使用红外辐射，有些使用声波脉冲，有些基于振动的波动。今天，我们将了解各种类型的运动传感器，包括加速度计、倾斜传感器、振动传感器，PIR(被动红外)传感器和旋转传感器。

1.被动红外传感器(PIR)

PIR(PassiveInfrared)，被动红外探测器或身体传感器。

在自然界中，所有的物体都会辐射红外线，所以使用探测器来确定目标本身和背景之间的红外差异，并获得不同的红外图像。被动红外传感器可以检测运动人或动物发出的红外线，输出开关信号，可以应用于各种需要检测运动人体的场合。

PIR它是一种热释电设备，其工作原理是传感器在加热或冷却过程中产生电压，即通过感应周围物体辐射热（即红外线）的变化来检测运动。

被动红外探测器主要由光学系统、热传感器（或红外传感器）和报警控制器组成。其核心部件是红外探测器，通过光学系统的协调，可以检测到三维防范空间中热辐射的变化。红外传感器的检测波长范围为8~14μm，红外辐射的峰值波长约为10μm，正好在范围以内。

可见光谱和红外光谱：红外线不在我们眼睛的光检测能力范围内

PIR传感器通常包括视场和/或线性距离规格，大多数都有塑料透镜。通常用于入侵者报警系统。例如，它可以安装在汽车安全灯内。当有人靠近时，灯会照亮车道。

PIR传感器

2、加速度计

加速度计是测量载体线加速度的仪器。与远程传感设备相比，它测量自己的运动。可用于智能手机（和平板电脑）。因此，鉴于智能手机的大规模生产，加速度计价格低廉，使用方便。

加速计的应用之一是测量重力，特别是在重量测定法的加速计中，称为重力计。

和许多其他科学和工程系统一样，加速计和陀螺仪用于惯性导向系统。例如，最常用于现代汽车安全气囊系统，以检测碰撞时车辆的突然减速。

许多加速度计设备都使用MEMS(微机电系统)作为感应加速度的关键技术。加速计可能是最简单的MEMS设备有时只由悬臂和重锤组成，用挠度和电路测量加速度。MEMS加速规可以测量数千个G单轴、二轴、三轴都可以。

ST MicroelectronicsMEMS3轴加速度计

三、倾斜传感器

倾斜传感器类似于加速度计，但设计复杂性要低得多。倾斜传感器，又称运动探测器或倾斜开关，是一种检测倾斜的传感器，特别是从地平线上倾斜的传感器。

倾斜感知设计有很多种，但一种常见的类型被称为滚动球传感器开关。滚动球传感器开关通过滚动球工作。当滚动球倾斜到临界点时，滚动球与两个或两个以上的导电脚接触或断开。

滚球传感器开关

倾斜传感器作为一种检测工具，已成为桥梁架设、铁路铺设、土木工程、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可或缺的重要测量工具。

4.振动传感器

测量和检测振动的方法和传感器有很多种。

这种传感器是上述加速度计。许多数字加速度计具有用户可选的灵敏度设置，使设备能够检测到从非常大到非常小的加速度。

压电传感器是振动传感技术的理想选择。压电传感器使用压电效应通过将物理变化转换为电变化来测量加速度，应变或力的变化。除了检测振动之外，这些相同类型的传感器还用于检测机械冲击。

压电振动传感器

5.旋转传感器

也许最简单的旋转传感器是使用电位计作为分压器，其中电压与旋转角成正比。

通常用于测量旋转位置的正交编码器提供特定数量的等距脉冲。正交编码器是一种增量编码器。增量编码器提供相对位置反馈（速度和方向），生成与电机轴旋转成比例的二进制脉冲流。正交编码器有两个通道，两个通道的相位相差90电角。

正交编码器的二进制脉冲

其他旋转传感器包括基于霍尔效应的旋转传感器IC旋转位置传感器。旋转位置传感器是一种霍尔效应装置，其输出电压取决于传感器的角位置。它们是非接触式的，并提供多角度范围和安装配置，以满足大多数应用程序的需要。