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可穿戴式传感器的类型有哪些

    作者:宏拓新软件
    发布日期:2020-07-27         
阅读:45     
 
 

近年来,智能可穿戴设备销量不断上升,品类日渐丰富,从健康监测、社交娱乐到虚拟现实等功能均有涉及。

可穿戴电子设备是指具有集成电子技术或其他提供智能功能的计算设备、纺织品和服装,例如手表,帽子,衬衫和眼镜等。这些可穿戴电子产品增强了用户创造力,智力,沟通能力,记忆力和身体感官。

穿戴设备

可穿戴技术依靠传感器来测量人体动作如何向消费者提供有关其自身的数据。随着传感器技术的发展,可穿戴设备现在具有更深的测量能力。就此,今天小编盘点了可穿戴式传感器的类型。

加速度计

加速度计是可穿戴设备中使用的传感器,可检测重力和线性速度等。同时,加速度计还可以针对不同目的对测量数据进行编程。例如,跑步的用户可以访问他或她的最高速度输出以及加速度。此外,加速度计可以跟踪睡眠模式。

陀螺仪

陀螺仪也是常见的可穿戴传感器。它们与加速度计的区别在于仅记录角加速度。在一些实施方式中,加速度计用于测量旋转加速度,而一些系统希望将两者合并以消除滤波误差。陀螺仪提高了跟踪数据的精度,并且提供了多种类型,包括气体轴承,机械轴承和光学轴承。

磁力计

磁力计可以与加速度计和陀螺仪集成在一起组成惯性测量单元(IMU)。所有这些传感器均可以具有三个轴,非常类似于指南针,并且可以改善平衡。通常将陀螺仪和加速度计与它们配合使用,而磁力计则通过过滤运动方向来匹配它们。

全球定位系统(GPS)

GPS是智能手机和智能手表等许多设备上常用的传感器。它用于扫描并通知用户其位置。信息被发送到卫星以量化确切的位置和时间。这用作发送器和接收器,其中信息返回到传感器以通知位置。

心率传感器

顾名思义,心率传感器用于测量心率。

现在有多种技术和传感器可用于测量心率,使用电容感测来理想化电极(传感器)和皮肤以进行测量是其中一种方法;光电容积描记术也是一种方法,它是一种使用光来跟踪血流量变化的技术。Fitbit等健身追踪器就使用光电二极管来测心率:连续的绿色光传输到佩戴者的皮肤,以测量光电二极管的光吸收及以便可以计算脉冲。通过使用者血液的血液增加,二极管吸收的光越多。

计步器

计步器通常位于注重身体健康的可穿戴设备中,并且可以在跑步或行走时计算用户的步数。计步器有两种变体:电子和机械。

前者是当今最流行的形式,并且依靠MEMS技术来提高效率,但仍基于基于机械计步器的原理运行。

后者则使用钟摆评估计步器用户的步伐。两端计步器使用一个微小的金属摆锤,其中一个带有螺丝。每当用户迈出一步时,锤子都会摆动并敲击另一个,然后返回其原始位置。该机构通过弹簧连接到电子计数电路。首先,没有电流,因此,每当锤子碰到另一侧时,就会断开开路。因此,电流开始流动。一旦钟摆移回到其初始点,电路将再次关闭,钟摆旋转将重新开始。

压力传感器

通常,压力传感器通过应变仪工作。对传感器施加压力时,电路会引起电阻变化,诸如力之类的机械量可以通过多种方式观察到,并转换为电阻相关的电子测量值。

这种测量压力的方法是通过建造惠斯通电桥来实现的,该桥可以跟踪静态或动态电阻变化。感测装置将在惠斯通电桥的配置一个,两个或四个臂,数量取决于设备的使用(拉伸和压缩数量),然后传感器机制使它们可以集成到外部因素中,例如球接触监控设备。

将传感器集成到可穿戴设备中的微控制器

微控制器是可穿戴设备的一个关键组成部分。通常将其视为小型计算机(芯片系统),它允许将物联网(IoT)与所需的应用程序集成在一起。最重要的是,它消除了使用许多电子组件在单个芯片上执行不同功能的麻烦。由于其易于编程,重新编程,成本,尺寸,与其他传感器的连接以及处理复杂功能(包括图形显示)的能力,它最适合在可穿戴技术中使用。多功能性使微控制器可以进行定制以满足客户的需求。

 

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