- •1.1. Введение
- •1.2. Уточнение понятия "сенсор"
- •1.3. Простые сенсоры
- •1.4. Активные и пассивные сенсоры
- •1.5. Сенсорно-компьютерные системы
- •1.6. Интеллектуальные сенсоры
- •1.7. Классификация интеллектуальных сенсоров
- •Краткие итоги
- •Набор для практики
- •2.1. Виды механических сенсоров
- •2.2. Представление о микросистемных технологиях
- •2.3. Деформационные чувствительные элементы
- •2.4. Деформационные интеллектуальные сенсоры
- •Краткие итоги
- •Набор для практики
- •3.1. Механические сенсоры перемещения
- •3.2. Принципы работы глобальной системы ориентирования
- •3.3. Сенсоры gps
- •3.4. Сенсоры линейного перемещения
- •3.5. Сенсоры углового перемещения
- •3.5.1. Инклинометры
- •3.5.2. Абсолютные энкодеры
- •3.5.3. Инкрементные энкодеры
- •3.5.4. Интеллектуальные тахометры
- •3.5.5. Роторные и турбинные сенсоры
- •Краткие итоги
- •Набор для практики
1.2. Уточнение понятия "сенсор"
Разные авторы по-разному трактуют понятие "сенсор". У одних – это "чувствительный прибор", искусно созданный человеком "бдительный сторож", у других – "анализатор", распознающий, узнающий нужный объект ("аналит"), у третьих – " датчик " какой-то физической величины (температуры, давления, угла поворота), у четвертых – орган чувств животного или растения и т.д. Выше и мы, желая дать начальное объяснение этому понятию, сказали, что сенсоры – это "устройства, которые дополняют или заменяют наши органы чувств". И всё это частично правильно. Действительно, все сенсоры что-то "чувствуют" (например, изменение температуры, наличие магнитного поля, изменение кислотности раствора и т.п.); за чем-то "бдительно наблюдают"; что-то "распознают" (напр., отклонение от вертикали, появление в воздухе избытка углекислого газа, наличие в воде возбудителя холеры, ...); "измеряют" какую-нибудь физическую величину (напр., освещенность, ускорение, давление, ...). Все они, действительно, заменяют или дополняют наши органы чувств. В понятии "датчик" акцент делается на другой важной способности сенсора – на том, что он выдает во внешний мир сигналы о том, что он "чувствует", "распознаёт", "измеряет".
Чтобы точнее определить понятие "сенсор", надо отвлечься от деталей, от того, что именно "чувствует", "распознаёт", "измеряет" сенсор, с какой конкретной целью и как именно он это "делает", каким конкретно образом выдает он сигналы во внешний мир. Главное, общее, что тогда остаётся, – это то, что
у сенсора есть "объект наблюдения" ;
взаимодействуя с объектом наблюдения, под его влиянием сенсор меняет свое состояние ("чувствует", "распознает", "измеряет") и
каким-то образом выдает сигналы об этом ("сигнализирует") "пользователю".
Объектом наблюдения является тот материальный объект, процесс, та среда, с которыми взаимодействует сенсор, информацию о которых он "приставлен" собирать. Объектом наблюдения может быть, в частности, и вся окружающая сенсор среда. Для уровня (ватерпаса), например, объектом наблюдения является плоская поверхность, на которой он установлен; для радиоприемника объектом наблюдения является окружающее его антенну электромагнитное поле; для медицинского градусника – тело, находящееся в тепловом контакте с его концом, в котором находится капля ртути.
"Пользователем", получающим, понимающим и использующим сигналы от сенсора может быть человек, другое живое существо, автоматическая система управления, регулирования или регистрации, для которых сигналы от сенсора являются "информацией" об объекте наблюдения. Таким образом, отвлекаясь от частностей, мы приходим к следующему определению понятия "сенсор".
Сенсор – это устройство (прибор, орган, узел), преобразующее физическое (физико-химическое) изменение в объекте наблюдения, его физическое воздействие в информационный сигнал для пользователя . Сенсор – это связующее звено между реальным "физическим" миром и миром информационных моделей, между материей и информацией.
Сенсоры поставляют "пользователю" важнейшую объективную исходную информацию, на основе которой только и можно предвидеть события, разумно вести себя в мире, судить о том, насколько созданные и применяемые пользователем информационные модели адекватны реальным процессам и объектам, с которыми он имеет дело.
