Pasif Sensör Nedir?

Yazar: Li Ai
Kaynak: Ulink Media

Pasif Sensör Nedir?

Pasif sensör, enerji dönüşüm sensörü olarak da adlandırılır. Nesnelerin İnterneti gibi, harici güç kaynağına ihtiyaç duymaz; yani harici güç kaynağına ihtiyaç duymayan, bunun yerine harici sensörler aracılığıyla enerji elde edebilen bir sensördür.

Hepimizin bildiği gibi, sensörler algılama ve tespit etme açısından farklı fiziksel niceliklere göre dokunma sensörleri, görüntü sensörleri, sıcaklık sensörleri, hareket sensörleri, konum sensörleri, gaz sensörleri, ışık sensörleri ve basınç sensörleri olarak sınıflandırılabilir. Pasif sensörler için, sensörler tarafından algılanan ışık enerjisi, elektromanyetik radyasyon, sıcaklık, insan hareket enerjisi ve titreşim kaynağı potansiyel enerji kaynaklarıdır.

Pasif sensörlerin şu üç kategoriye ayrılabileceği anlaşılmaktadır: optik fiber pasif sensör, yüzey akustik dalga pasif sensör ve enerji malzemelerine dayalı pasif sensör.

• Optik fiber sensör

Optik fiber sensör, 1970'lerin ortalarında geliştirilen ve optik fiberin bazı özelliklerine dayanan bir sensör türüdür. Ölçülen bir durumu ölçülebilir bir ışık sinyaline dönüştüren bir cihazdır. Işık kaynağı, sensör, ışık dedektörü, sinyal şartlandırma devresi ve optik fiberden oluşur.

Yüksek hassasiyet, güçlü elektromanyetik girişim direnci, iyi elektriksel yalıtım, güçlü çevresel uyum, uzaktan ölçüm, düşük güç tüketimi gibi özelliklere sahip olup, Nesnelerin İnterneti uygulamalarında giderek daha da olgunlaşmaktadır. Örneğin, optik fiberi hassas eleman olarak kullanan bir ses sensörü olan optik fiber hidrofoni ve optik fiber sıcaklık sensörü buna örnek verilebilir.

• Yüzey Akustik Dalga Sensörü

Yüzey Akustik Dalga (SAW) sensörü, algılama elemanı olarak yüzey akustik dalga cihazı kullanan bir sensördür. Ölçülen bilgi, yüzey akustik dalga cihazındaki yüzey akustik dalganın hızındaki veya frekansındaki değişimle yansıtılır ve elektriksel sinyal çıkışına dönüştürülür. Geniş bir sensör yelpazesine sahip karmaşık bir sensördür. Başlıca yüzey akustik dalga basınç sensörü, yüzey akustik dalga sıcaklık sensörü, yüzey akustik dalga biyolojik gen sensörü, yüzey akustik dalga kimyasal gaz sensörü ve akıllı sensör vb. içerir.

Yüksek hassasiyetli, mesafe ölçümü yapabilen ve düşük güç tüketimi özelliklerine sahip pasif optik fiber sensörlerin yanı sıra, pasif yüzey akustik dalga sensörleri de Hui frekans değişimini kullanarak hız değişimini tahmin eder; bu sayede dış ölçüme göre değişim çok hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Aynı zamanda küçük hacimli, hafif ve düşük güç tüketimi özellikleri sayesinde iyi termal ve mekanik özellikler elde edilir ve kablosuz, küçük sensörler alanında yeni bir çağ başlatılmıştır. Trafo merkezlerinde, trenlerde, havacılık ve uzay sanayinde ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

• Enerji Malzemelerine Dayalı Pasif Sensör

Enerji malzemelerine dayalı pasif sensörler, adından da anlaşılacağı gibi, ışık enerjisi, ısı enerjisi, mekanik enerji vb. gibi yaşamda yaygın olarak bulunan enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür. Enerji malzemelerine dayalı pasif sensörler, geniş bant genişliği, güçlü parazit önleme yeteneği, ölçülen nesneye minimum düzeyde müdahale, yüksek hassasiyet gibi avantajlara sahiptir ve yüksek voltaj, yıldırım, güçlü radyasyon alan şiddeti, yüksek güçlü mikrodalga vb. elektromanyetik ölçüm alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Pasif Sensörlerin Diğer Teknolojilerle Kombinasyonu

Nesnelerin İnterneti alanında pasif sensörler giderek daha yaygın olarak kullanılmakta ve çeşitli pasif sensör türleri piyasaya sürülmektedir. Örneğin, NFC, RFID ve hatta Wi-Fi, Bluetooth, UWB, 5G ve diğer kablosuz teknolojilerle birleştirilmiş sensörler ortaya çıkmıştır. Pasif modda, sensör anten aracılığıyla ortamdaki radyo sinyallerinden enerji alır ve sensör verileri, güç sağlanmadığında bile korunan kalıcı bellekte saklanır.

RFID teknolojisine dayalı kablosuz pasif tekstil gerilim sensörleri, RFID teknolojisini tekstil malzemeleriyle birleştirerek gerilim algılama fonksiyonuna sahip ekipmanlar oluşturur. RFID tekstil gerilim sensörü, pasif UHF RFID etiket teknolojisinin iletişim ve indüksiyon modunu benimser, elektromanyetik enerjiyle çalışır, minyatürleştirme ve esneklik potansiyeline sahiptir ve giyilebilir cihazlar için potansiyel bir seçenek haline gelir.

Sonunda

Pasif Nesnelerin İnterneti, Nesnelerin İnterneti'nin gelecekteki gelişim yönüdür. Pasif Nesnelerin İnterneti'nin bir bağlantı noktası olarak, sensörler için gereksinimler artık minyatür ve düşük güç tüketimiyle sınırlı değildir. Pasif Nesnelerin İnterneti, daha da geliştirilmeye değer bir gelişim yönü olacaktır. Pasif sensör teknolojisinin sürekli olgunlaşması ve yenilikleriyle, pasif sensör teknolojisinin uygulama alanları daha da genişleyecektir.