Как откалибровать датчики в смартфоне | Смартфоны | Блог

Производители редко об этом говорят, но в вашем смартфоне очень много датчиков. Зачем? Они экономят заряд аккумулятора, делают комфортной навигацию, избавляют от ошибочных нажатий и многое другое. Но случается так, что некоторые датчики начинают работать некорректно. Разбираемся, как откалибровать датчики смартфона вручную и возможно ли это вообще.

Какие бывают датчики в смартфоне и зачем они нужны?

Современные мобильные устройства обладают большим набором датчиков, и изредка среди них встречаются необычные варианты вроде измерения температуры и влажности окружающей среды, ультрафиолета и пульса, как это случилось со смартфоном Blackview BV9900.

Но стандартный набор включает в себя совсем другие, более привычные датчики.

Самым популярным из них можно смело назвать акселерометр. Предназначен для измерения ускорения по трем осям координат (X — поперечная, Y — продольная и Z — вертикальная) с учетом силы тяжести. Благодаря полученным данным смартфон словно начинает понимать свое положение в пространстве, и появляются такие функции, как автоповорот экрана или запуск приложений встряхиванием смартфона. Нашел себе применение акселерометр еще в некоторых играх и приложениях — за счет него при наклонах смартфона можно управлять чем-либо на экране. Такой способ управления станет хорошим дополнением сенсорному экрану.

Вторым по популярности идет датчик приближения (или приближенности), который отключает экран при телефонных разговорах, если смартфон находится возле уха (или любой другой части тела). А еще он может, наоборот, предотвратить включение дисплея, когда девайс находится в кармане. Почти все современные смартфоны оснащены отдельным датчиком приближения, но в некоторых устройствах реализован программный метод отключения экрана при разговоре, о котором в статье будет рассказано чуть позже.

Датчик освещенности (освещения) тоже почти всегда используется за исключением редких бюджетных моделей. Он измеряет уровень внешнего освещения в люксах, и отвечает за автоматическую настройку яркости в зависимости от внешних условий. Более того, в некоторых смартфонах автояркость неотключаемая, а вместе с подсветкой может изменяться и насыщенность цветовых оттенков.

Через магнитометр (компас) измеряется внешнее магнитное поле, а точнее его напряженность по трем осям. Как нетрудно догадаться, компас нужен для определения сторон света, а также он упрощает работу с приложениями-навигаторами — на картах гораздо быстрее получается определить направление движения. Магнитометр, к сожалению, есть уже не во всех смартфонах, но вполне может обнаружиться в бюджетном устройстве.

Гироскоп, который иногда путают с акселерометром, на самом деле работает с ним в паре и пригодится для измерения скорости вокруг осей X, Y и Z. Без гироскопа невозможно смотреть 360-градусные видеоролики и пользоваться технологией VR, так как смартфон не сможет отследить и зафиксировать движения в трехмерном пространстве. Без гироскопа нельзя комфортно играть и в некоторые игры. Самым популярным примером является Pokemon Go, в которой пользователи с девайсами, у которых нет гироскопа, не могут включить режим дополненной реальности и ловить покемонов через камеру.

Частым гостем в смартфонах стал датчик под названием шагомер, который измеряет количество пройденных пользователем шагов. Без него некоторые приложения, предназначенные для отображения физической активности пользователя, либо вовсе не будут работать, либо у них станет доступна лишь часть функционала. При этом есть софт, который замеряет шаги только при помощи акселерометра, но такой метод подсчета будет менее точным.

Завершает список популярных датчиков барометр — он встречается обычно в дорогих смартфонах, либо в некоторых защищенных девайсах среднего ценового сегмента. Барометр измеряет атмосферное давление и высоту над уровнем моря, и в целом датчик, как и магнитометр, может стать полезным дополнением при навигации.

Полный список датчиков, доступных в смартфоне, можно посмотреть, установив на смартфон одно или несколько бесплатных приложений, среди которых выделяются Device Info, Датчикер и Senson Kinetics, но список достойных вариантов на этом вовсе не заканчивается. Интересно же то, что иногда в списках вы можете увидеть слово Virtual, что указывает на программное происхождение датчика, и давайте попробуем разобраться в том, что это такое.

Что такое виртуальные датчики?

Под виртуальными понимаются датчики, которые работают исключительно за счет других датчиков или благодаря некоторым функциям смартфона. Такие датчики еще называют программными, то есть, на уровне железа в мобильном устройстве их нет, и по точности они всегда хуже, чем реальные датчики. К сожалению, калибровке такие датчики не поддаются, разве что производитель сам не создаст софт с таким функционалом.

Для примера можно привести современный аппарат Samsung M21, у которого именно виртуальные датчики освещенности и приближения. Внешнее освещение в смартфоне на самом деле измеряется с помощью фронтальной камеры, а вместо отдельного датчика приближения трудится экран, который отключается, когда вы касаетесь верхней его части при телефонных разговорах. Проблема в том, что в случае с приближением экран может не выключиться, если на вас надета шапка, а освещенность наверняка будет измеряться менее точно, что сделают работу автояркости менее чувствительной и более долгой.

А вот у бюджетных смартфонов Vivo и realme часто встречается виртуальный гироскоп, работа которого основана на акселерометре, и, вероятно, магнитометре. При просмотре 360-градусных видео можно заметить, что виртуальный вариант датчика реагирует на повороты менее точно, чем реальный, а картинка меняется не так плавно, как хотелось бы.

Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что виртуальные датчики делаются с целью экономии, а точнее для снижения стоимости смартфонов, но в целом, несмотря на недостатки, программные варианты чаще всего лучше, чем ничего.

Почему датчики перестают правильно работать и как это определить?

Причин, по которым датчики могут некорректно работать, может быть множество, и в некоторых случаях поможет только их замена, а иногда датчики по вине производителя плохо функционируют уже из коробки, и даже ремонт не способен устранить неисправность. Но рассмотрим варианты, когда любому пользователю под силу что-то изменить.

Нередко датчики приближения и освещенности начинают некорректно работать из-за наклеенной на экран пленки или защитного стекла, в которых не предусмотрен вырез для датчиков либо он сделан не слишком точно. Рано или поздно аксессуары, созданные для защиты дисплея, загрязняются и покрываются царапинами, и вот тогда во время разговора подсветка экрана может быть постоянно выключенной, а функция автояркости будет всегда стремиться сделать уровень подсветки меньше, чем это необходимо. В таком случае следует полностью снять пленку или стекло, либо попытаться сделать вырез для датчиков.

Еще одна трудность в том, что датчики приближения и освещенности трудно заметить на корпусе черного цвета, и обычно их становится видно, только после поднесения аппарата к яркому источнику света и рассматривания на предмет небольших маленьких точек на передней части смартфона, а точнее над дисплеем. В некоторых случаях датчики находятся на верхней грани, но тогда им ничего не должно мешать, если производитель грамотно реализовал их работу (а судя по отзывам, такое бывает не всегда).

Плохо работающий гироскоп, как и акселерометр, можно определить в уже упомянутых ранее приложениях, отображающих датчики в смартфоне. Если на неподвижно лежащем устройстве постоянно ощутимо меняются показатели хотя бы по одной из осей, то от таких датчиков совершенно не будет толка. Ниже на скриншоте можно посмотреть как выглядят нормальные значения в приложении Датчикер при неподвижно лежащем девайсе на ровной поверхности.

Недостаточно точный магнитометр в приложениях-компасах чаще всего пользователю будет предложено откалибровать, но еще оценку работы датчика можно получить из софта GPS-тест.

Как откалибровать (починить) датчики?

Калибровка компаса происходит за счет определенных действий, которые в зависимости от софта могут отличаться, но информация о которых наверняка должна появиться на экране приложений-компасов. 

Через приложение GPS Status получается откалибровать не только компаc, но и акселерометр, а также, при необходимости, можно сбросить данные GPS, что в некоторых случаях может улучшить работу навигации.

Если реакции на калибровку нет, и точность компаса оставляет желать лучше, то на Android-устройствах стоит попробовать установить приложение Цифровой компас и направление Qibla, которое иногда выручает, когда другие варианты оказываются бесполезны.

При настройке датчика приближения, а точнее при сбросе его настроек, иногда помогает софт Proximity Sensor Reset, в котором нужно следовать инструкциям на экране. Впрочем, судя по отзывам, не всем помогает такой метод, но альтернативных вариантов на самом деле немного.

В некоторых смартфонах откалибровать часть сенсоров получается прямо из настроек операционной системы. Точное расположение настроек давать нет смысла, так как в зависимости от модели оно может отличаться, но на скриншотах ниже можно посмотреть на то, как может выглядеть меню с функцией калибровки (на примере смартфонов AGM A10 и Ulefone Armor X7).

Предусмотрена калибровка и в инженерном меню для некоторых смартфонов, работающих на чипсетах от MediaTek. Попасть в инженерное меню можно, набрав  ‎*#*#3646633#*#*, или через приложение MTK Engineering Mode. Перед этим возможно потребуется активировать права разработчика зайти в «Настройки смартфона/Информация о телефоне» и шесть раз нажав на пункт «Информация о сборке» (названия могут немного отличаться).

Попав в инженерное меню, следует открыть вкладку Hardware Testing, а затем выбрать пункт Sensor, после чего должен открыться список с сенсорами, доступными для калибровки. Далее калибровка запускается нажатием на кнопку Start Calibration, после чего могут появиться подсказки о том, как правильно завершить калибровку.

Однако даже если в списке присутствует акселерометр (G-sensor), гироскоп и датчики приближения и освещенности, то при попытке калибровки вас может ждать неудача, а на экране — появиться надпись Fail. Такое бывает, и с этим ничего не поделаешь. Универсального метода устранения неполадок с некоторыми датчиками не существует, а иногда это и вовсе невозможно, но стоит опробовать все методы, описанные в статье.

Для смартфонов Xiaomi предусмотрена следующая инструкция для калибровки датчика приближения:

1. В поле вызова набираем символы и числа *#*#6484#*#*.
2. Попав в инженерное меню, нажимаем на три точки в правом верхнем углу — Additional tools.
3. Переходим пункт под названием Proximity sensor.
4. Жмем кнопку Calibrate. Работу датчика можно проверить путем его закрытия и открытия пальцем. При срабатывании датчика верхнее значение меняется с 5 на 0.

В меню Additional tools еще есть калибровка акселерометра и гироскопа — достаточно лишь следовать инструкциям в верхней части экрана.

Также можно посмотреть видеоинструкию:

Индуктивные датчики приближения | IME

обзор семейств продукции Русский Cesky Dansk Deutsch English Español Suomi Français Italiano 日本語 – Японский 한국어 – Корейский Nederlands Polski Portugues Svenska Türkçe Traditional Chinese

Экономический стандарт для применения в промышленных условиях

Преимущества

• Высокая эксплуатационная готовность благодаря прочной конструкции
• Высокая рентабельность благодаря снижению капитальных затрат
• Богатый выбор из широкого ассортимента стандартных изделий
• Высокая точность позиционирования благодаря надежности срабатывания

Обзор

Экономический стандарт для применения в промышленных условиях

Точность, высокая эксплуатационная готовность и долговечность — это основные требования, предъявляемые к индуктивным датчикам. Индуктивные датчики серии IME представляют собой исключительно компактные высокотехнологичные устройства. Встроенная специализированная интегральная микросхема позволяет осуществить контроль по окончании процесса производства с помощью цифровых технологий. Сохранение значений в микросхеме ASIC обеспечивает высочайшую точность точки срабатывания и высокую стабильность повторяемости значений — для всех обрабатываемых партий продукции без исключения. В корпус датчика залит инновационный термоклей, надежно защищающий устройство от ударов и вибрации. Эта особенность обеспечивает высокую точность позиционирования датчика в машине и его надежную работу.

Краткий обзор

• Типоразмеры от M8 до M30
• Увеличенное расстояние срабатывания: от 1,5 до 38 мм
• Электрическое исполнение: пост. ток, 3-/4-проводное, пост. ток: 2-проводное
• Степень защиты: IP 67
• Диапазон температур: от –25 до 75 °C
• Корпус из никелированной латуни, активная поверхность из пластмассы

&nbsp

IME2S

Применение

Технические данные

Загрузки

Пожалуйста, подождите…

Ваш запрос обрабатывается, это может занять несколько секунд.

Что такое LiDAR и почему это будущее камер смартфонов

Что такое LiDAR и где он используется

Определение LiDAR можно написать по разному: это датчик измерения света и дальности или лазерная проекция с обнаружением и определением расстояния. Особо популярны они стали с появлением первых беспилотных автомобилей. Например, LiDAR установлен в беспилотных авто «Яндекса», датчик помогает ориентироваться машине в пространстве. 

Но история LiDAR начинается намного дальше. Технология была создана в 1960-х годах и первоначально предназначалась для отслеживания спутников и военных целей. Как и LiDAR, идея подразумевала использование света для отслеживания положения объектов.

Измеряя как быстро свет попадает во что-то и возвращается можно определить положение этого объекта. Так работали самые первые системы LiDAR и так они работают в iPad Pro (2020).

Существенное улучшение технологии LiDAR произошло в 1980-х годах, когда инфракрасные лазерные системы стали широко использоваться для составления карт зданий и местности с помощью самолётов. Эти же методы позволили измерить глубину океана и найти скрытые поселения Майя.

За счёт регистрации не только времени, которое требуется лазерному лучу для возврата, но и угла, под которым он отражается, данные LiDAR можно комбинировать с другой информацией для получения очень точных трёхмерных карт. Профессиональные системы LIDAR часто объединяются с устройствами GPS — ещё одна технология, которая в настоящее время широко распространена в смартфонах.

Некоторые из современных датчиков LiDAR настолько чувствительны, что могут обнаруживать загрязняющие вещества в воздухе, или способны контролировать поток трафика в аэропорту. Общим для всех таких датчиков является то, что они основаны на балансе сбора и анализа данных, что будет всегда актуально для смартфонов и планшетов.

Чем LiDAR полезен для смартфонов и планшетов

Первым смартфоном Apple с датчиком глубины стал iPhone 7 Plus. Тогда это стал телеобъектив и использовался он для создания портретных снимков с размытием фона. Но LiDAR поможет вывести эту функцию на новый уровень. 

Согласно данным Apple, сканер LiDAR внутри нового iPad Pro может работать на уровне отдельных фотонов света, на расстоянии до пяти метров и на скоростях, которые уходят в наносекунды (то есть кадр может быть захвачен моментально). Сканер работает в связке с чипом A12Z Bionic, который  берёт на себя тяжелую работу с точки зрения интерпретации данных. Поэтому в ближайшее время не стоит ждать LiDAR на бюджетных смартфонах.

Самые заметные улучшения пользователь сможет заметить в дополненной реальности. Например, приложение «Рулетка» становится более быстрым и точным, когда подключается LiDAR. Теперь его можно использовать как полноценный инструмент измерения, а не просто как пример использования AR.

Благодаря сенсору LiDAR новый iPad Pro может анализировать среду в 3D-пространстве — точно также, как это делали самолёты с океаном и горами. В теории это позволит строить изображение дополненной реальности вокруг любых предметов в вашей квартире. Например, в играх герои смогут выглядывать из угла и ходить по любым предметам.

Размещение объектов будет более точным и реалистичным, захват движения в реальном времени будет более полным, а физические объекты в середине сцены будут лучше обрабатываться любым приложением AR, поскольку возможности LiDAR автоматически добавляются в фреймворк Apple ARKit.

А как же сенсор ToF?

Но всё это не означает, что появление LiDAR в телефонах неизбежно. Доступны и другие технологии измерения глубины, к тому же искусственный интеллект продолжает улучшаться и уже сейчас для замера глубины может использовать стандартные датчики камер. Но LiDAR может работать в любых условиях освещения, очень быстро и очень точно, что является одной из причин, по которым Apple делает на него ставку.

Сенсор LiDAR отличается от того, что используется во многих флагманах Android. Там популярен датчик времени полета (ToF), который по многим функциям является аналогом LiDAR. ToF также использует отражённый свет для измерения расстояний для портретного режима и AR. Но в ToF использует один импульс света для оценки всего пространства, а LiDAR используется сканер, который с помощью нескольких точек света получает эти показания чаще и с большей точностью.

Таким образом LiDAR является важным и логичным шагом на пути развития камер смартфонов. Их популяризация должна начаться как раз с линейки iPhone 12 Pro, которую покажут осенью.

МТС установила антивандальные датчики, предупреждающие об открытых люках в Петербурге — Северо-Запад |

Специалисты МТС установили на крышки люков на Искровском проспекте Петербурга специальные датчики, контролирующие их положение в пространстве. При отклонении крышки от зафиксированного положения более чем на 3° ответственным сотрудникам ГУП «ТЭК СПб» мгновенно приходит оповещение, после чего на место срабатывания сигнала отправляется бригада для проверки и устранения нарушений.

Дистанционный мониторинг люков помогает снизить риски получения травм горожанами, предотвращать ДТП и несанкционированный доступ к городским коммунальным системам. Благодаря техническому решению МТС ГУП «ТЭК СПб» может сократить временные затраты на выездной мониторинг люков и предотвратить возможные хищения крышек и другого имущества организации.

«Снижение эксплуатационных расходов, обеспечение безопасности и комфорта жителей города становятся наиболее частыми причинами внедрения умных технологий в городскую среду. Решение для дистанционного мониторинга люков является частью комплексной системы сервисов МТС для Smart City, которые мы внедряем как в Петербурге, так и по всей стране. В том числе это проекты по автоматизации вывоза мусора, дистанционный сбор показаний приборов учета, мониторинг транспорта и интеллектуальное видеонаблюдение», — прокомментировал директор МТС в Санкт-Петербурге и Ленинградской области Павел Коротин.

«Открытые люки — это прямая угроза здоровью и жизни горожан, так как глубина колодцев обычно достигает нескольких метров. В случае если люк попробуют открыть, мы получим оперативный сигнал и сможем без обходов узнать об опасности и свести к нулю все риски. Благодаря цифровизации рабочих процессов мы можем превентивно устранять нарушения и предупреждать инциденты. Более того, новые технологии оптимизируют трудовые ресурсы и повышают эффективность операционной деятельности. Это наши приоритеты, то, к чему ТЭК стремится во всех направлениях работы», — отметил генеральный директор ГУП «ТЭК СПб» Иван Болтенков.

***ПРЕСС-РЕЛИЗ Материал публикуется на коммерческих условиях.

Интерфакс не несет ответственности за содержание материала.

Товары и услуги подлежат обязательной сертификации

Все о датчиках положения (типы, применение и характеристики)

Датчики положения дроссельной заслонки обеспечивают обратную связь с системой впрыска топлива в автомобиле.

Изображение предоставлено: ЛЕВЧЕНКО ХАННА / Shutterstock.com

Датчики положения — это устройства, которые могут обнаруживать движение объекта или определять его относительное положение, измеренное от установленной контрольной точки. Эти типы датчиков также могут использоваться для обнаружения присутствия объекта или его отсутствия.

Существует несколько типов датчиков, которые служат аналогично датчикам положения и заслуживают упоминания. Датчики движения обнаруживают движение объекта и могут использоваться для запуска действия (например, включения прожектора или активации камеры наблюдения). Датчики приближения также могут обнаружить, что объект попал в зону действия датчика. Таким образом, оба датчика можно рассматривать как специализированную форму датчиков положения. Дополнительную информацию об этих датчиках можно найти в наших руководствах по датчикам приближения и датчикам света движения.Одно из отличий датчиков положения заключается в том, что они по большей части связаны не только с обнаружением объекта, но также с записью его положения и, следовательно, включают использование сигнала обратной связи, который содержит информацию о местоположении.

В этой статье будет представлена ​​информация о различных типах датчиков положения, о том, как они работают, как они используются, а также об основных характеристиках, связанных с этим классом датчиков. Чтобы узнать больше о других типах датчиков, см. Наши соответствующие руководства, которые охватывают различные типы датчиков и их использование, а также различные типы датчиков Интернета вещей (IoT).Для целей этой статьи термины датчик положения и датчик положения считаются синонимами.

Типы датчиков положения

Общая цель датчика положения — обнаружить объект и передать его положение посредством генерации сигнала, обеспечивающего обратную связь по положению. Затем эту обратную связь можно использовать для управления автоматическими ответами в процессе, звуковыми сигналами или запуском других действий, продиктованных конкретным приложением. Вообще говоря, датчики положения можно разделить на три широких класса, которые включают датчики линейного положения, датчики поворотного положения и датчики углового положения.Есть несколько конкретных технологий, которые можно использовать для достижения этого результата, и различные типы датчиков положения отражают эти лежащие в основе технологии.

К основным типам датчиков положения относятся следующие:

• Потенциометрические датчики положения (резистивные)
• Индуктивные датчики положения
• Вихретоковые датчики положения
• Емкостные датчики положения
• Магнитострикционные датчики положения
• Магнитные датчики положения на основе эффекта Холла
• Волоконно-оптические датчики положения
• Оптические датчики положения
• Ультразвуковые датчики положения

Потенциометрические датчики положения

— это датчики на основе сопротивления, в которых используется резистивная дорожка со скребком, прикрепленным к объекту, положение которого отслеживается.Движение объекта заставляет стеклоочиститель изменять свое положение вдоль дорожки сопротивления и, следовательно, изменять измеренное значение сопротивления между положением дворника и концом дорожки. Таким образом, измеренное сопротивление может использоваться как индикатор положения объекта. Это достигается за счет использования делителя напряжения, в котором фиксированное напряжение прикладывается к концам дорожки сопротивления, а измеренное напряжение от положения стеклоочистителя до одного конца дорожки дает значение, пропорциональное положению стеклоочистителя.Этот подход работает как для линейных, так и для вращательных перемещений.

, используемые для потенциометрических датчиков положения, включают проволочную обмотку, металлокерамику или пластиковую (полимерную) пленку. Эти типы датчиков положения предлагают относительно низкую стоимость, но также страдают низкой точностью и воспроизводимостью. Кроме того, конструктивные ограничения устройства ограничивают диапазон, в котором можно измерить изменение положения.

Индуктивные датчики положения

Индуктивные датчики положения определяют положение объекта по изменению характеристик магнитного поля, которое индуцируется в катушках датчика.Один тип называется LVDT или линейно-регулируемым дифференциальным трансформатором. В датчике положения LVDT три отдельные катушки намотаны на полую трубку. Одна из них — первичная обмотка, а две другие — вторичные обмотки. Они соединены электрически последовательно, но фазовое соотношение вторичных катушек составляет 180 ^o , что не совпадает по фазе с первичной обмоткой. Ферромагнитный сердечник или якорь помещается внутри полой трубки, и якорь соединяется с объектом, положение которого измеряется.На первичную катушку подается сигнал напряжения возбуждения, который индуцирует ЭДС во вторичных катушках LVDT. Измеряя разность напряжений между двумя вторичными катушками, можно определить относительное положение якоря (и, следовательно, объекта, к которому он прикреплен). Когда якорь находится точно по центру трубки, ЭДС компенсируются, что приводит к отсутствию выходного напряжения. Но по мере того, как якорь перемещается из нулевого положения, напряжение и его полярность изменяются. Следовательно, амплитуда напряжения вместе с его фазовым углом служит для предоставления информации, которая отражает не только величину отклонения от центрального (нулевого) положения, но и его направление.На рисунке 1 ниже показана работа линейно-переменного дифференциального трансформатора, показывающая преобразование измерения напряжения в индикацию положения.

Рисунок 1 — Работа индуктивного датчика положения LVDT

Изображение предоставлено: https://www.electronics-tutorials.ws

Эти типы датчиков положения обеспечивают хорошую точность, разрешение, высокую чувствительность и хорошую линейность во всем диапазоне измерения. Они также не имеют трения и могут быть герметизированы для использования в условиях, где может быть воздействие элементов.

В то время как LVDT функционируют для отслеживания линейного движения, эквивалентное устройство, называемое RVDT (от Rotary Voltage Differential Transformer), может обеспечивать отслеживание вращательного положения объекта. RVDT функционирует идентично LVDT и отличается только особенностями их конструкции.

Вихретоковые датчики положения

Вихревые токи — это индуцированные токи, возникающие в проводящем материале в присутствии изменяющегося магнитного поля и являющиеся результатом закона индукции Фарадея.Эти токи протекают по замкнутым контурам и, в свою очередь, приводят к генерации вторичного магнитного поля.

Если катушка возбуждается переменным током для создания первичного магнитного поля, присутствие проводящего материала, поднесенного к катушке, может быть обнаружено из-за взаимодействия вторичного поля, создаваемого вихревыми токами, которое влияет на импеданс катушка. Таким образом, изменение импеданса катушки можно использовать для определения расстояния объекта от катушки.

Вихретоковые датчики положения работают с электропроводящими объектами. Большинство вихретоковых датчиков работают как датчики приближения, предназначенные для определения приближения объекта к месту расположения датчика. Они ограничены как датчики положения, потому что они всенаправленные, что означает, что они могут определять относительное расстояние объекта от датчика, но не направление объекта относительно датчика.

Емкостные датчики положения

Емкостные датчики положения полагаются на обнаружение изменения значения емкости для определения положения измеряемого объекта.Конденсаторы состоят из двух пластин, отделенных друг от друга диэлектрическим материалом между пластинами. Есть два общих метода, которые используются для определения положения объекта с помощью емкостного датчика положения:

1. Путем изменения диэлектрической проницаемости конденсатора
2. Путем изменения площади перекрытия пластин конденсатора

В первом случае измеряемый объект прикреплен к диэлектрическому материалу, положение которого относительно пластин конденсатора изменяется по мере движения объекта.По мере смещения диэлектрического материала эффективная диэлектрическая проницаемость конденсатора изменяется в результате частичной площади диэлектрического материала, а баланс — диэлектрической проницаемости воздуха. Этот подход обеспечивает линейное изменение значения емкости по отношению к относительному положению объекта.

Во втором случае, вместо того, чтобы прикреплять объект к диэлектрическому материалу, он подключается к одной из обкладок конденсатора. Следовательно, когда объект перемещает свое положение, область перекрытия пластин конденсатора изменяется, что снова изменяет значение емкости.

Принцип переменной емкости для измерения положения объекта может применяться к движению как в линейном, так и в угловом направлениях.

Магнитострикционные датчики положения

Ферромагнитные материалы, такие как железо, никель и кобальт, обладают свойством, известным как магнитострикция, что означает, что материал будет изменять свой размер или форму в присутствии приложенного магнитного поля. Магниторестрикционный датчик положения использует этот принцип для определения положения объекта.

К измеряемому объекту прикреплен подвижный позиционный магнит. Волновод, который состоит из провода, по которому передается импульс тока, подключен к датчику, расположенному на конце волновода. Позиционный магнит создает аксиальное магнитное поле, силовые линии которого копланарны по отношению к магнитострикционной проволоке и волноводу. Когда по волноводу посылается импульс тока, в проводе создается магнитное поле, которое взаимодействует с осевым магнитным полем постоянного магнита (позиционного магнита).Результатом полевого взаимодействия является скручивание, известное как эффект Видемана. Это скручивание вызывает напряжение в проводе, которое генерирует звуковой импульс, который проходит по волноводу и обнаруживается датчиком на конце волновода. Путем измерения времени, прошедшего между инициированием импульса тока и обнаружением звукового импульса, магниторестрикционный датчик положения может установить относительное расположение позиционного магнита.

Поскольку звуковая волна будет распространяться от места, где расположен позиционный магнит, в двух направлениях (как по направлению к датчику датчика, так и от него), на противоположном конце волновода расположено демпфирующее устройство для поглощения импульса, распространяющегося от датчик, чтобы он не приводил к отражению мешающего сигнала обратно к датчику захвата.На рисунке 2 ниже показан принцип работы магнитострикционного датчика положения.

Рисунок 2 — Работа магниторезистивного датчика положения.

Изображение предоставлено: https://www.sensorland.com/HowPage024.html

Магниторестрикционные датчики положения по своей природе используются для определения линейного положения. Они могут быть оснащены несколькими позиционными магнитами для предоставления информации о положении нескольких компонентов вдоль одной оси.Это бесконтактные датчики, и, поскольку волновод обычно помещается в трубку из нержавеющей стали или алюминия, эти датчики могут использоваться там, где они могут быть источником загрязнения. Кроме того, магнитострикционные датчики положения могут работать даже при наличии барьера между волноводом и позиционным магнитом при условии, что барьер изготовлен из немагнитного материала.

Датчики доступны с различными выходами, включая напряжение постоянного тока, ток, сигнал PWM и цифровые импульсы start-stop.

Магнитные датчики положения на основе эффекта Холла

Эффект Холла утверждает, что когда тонкий плоский электрический проводник проходит через него и помещается в магнитное поле, магнитное поле воздействует на носители заряда, заставляя их накапливаться на одной стороне проводника относительно другой, чтобы уравновесить интерференцию магнитного поля. Это неравномерное распределение электрических зарядов приводит к созданию разности потенциалов между двумя сторонами проводника, известной как напряжение Холла.Этот электрический потенциал возникает в направлении, поперечном направлению потока электрического тока и направлению магнитного поля. Если ток в проводнике поддерживается на постоянном уровне, величина напряжения Холла будет напрямую отражать силу магнитного поля.

В датчике положения на эффекте Холла объект, положение которого измеряется, соединен с магнитом, размещенным на валу датчика. По мере движения объекта положение магнита изменяется относительно элемента Холла в датчике.Это перемещение положения затем изменяет силу магнитного поля, которое прикладывается к элементу Холла, которое, в свою очередь, отражается как изменение измеренного напряжения Холла. Таким образом, измеренное напряжение Холла становится индикатором положения объекта.

Волоконно-оптические датчики положения

В волоконно-оптических датчиках положения используется оптическое волокно с набором фотодетекторов, расположенных на каждом конце волокна. Источник света прикреплен к объекту, за движением которого наблюдают.Световая энергия, которая направляется во флуоресцентное волокно в месте расположения объекта, отражается в волокне и направляется к любому концу волокна, где она обнаруживается фотодетекторами. Логарифм отношения измеренной оптической мощности, наблюдаемой на двух фотодетекторах, будет линейной функцией расстояния от объекта до конца волокна, и поэтому это значение можно использовать для получения информации о местоположении объекта.

Оптические датчики положения

Оптические датчики положения работают по одному из двух принципов.В первом типе свет передается от излучателя и направляется к приемнику на другом конце датчика. Во втором типе излучаемый световой сигнал отражается от контролируемого объекта и возвращается к источнику света. Изменение характеристик света (например, длины волны, интенсивности, фазы, поляризации) используется для получения информации о положении объекта. Эти типы датчиков делятся на три категории:

• Прозрачные оптические энкодеры
• Датчики оптические отражатели
• Интерференционные оптические энкодеры

Оптические датчики положения на базе энкодера доступны как для линейного, так и для вращательного движения.

Ультразвуковые датчики положения

Подобно оптическим датчикам положения, ультразвуковые датчики положения излучают высокочастотную звуковую волну, обычно генерируемую пьезоэлектрическим кристаллическим преобразователем. Ультразвуковые волны, генерируемые датчиком, отражаются от измеряемого объекта или цели обратно к датчику, где генерируется выходной сигнал. Ультразвуковые датчики могут работать как датчики приближения, когда они сообщают об объекте, находящемся в пределах указанного диапазона датчика, или как датчик положения, который предоставляет информацию о дальности.Преимущества ультразвуковых датчиков положения заключаются в том, что они могут работать с целевыми объектами из различных материалов и поверхностей, а также обнаруживать небольшие объекты на большем расстоянии, чем другие типы датчиков положения. Они также устойчивы к вибрации, окружающему шуму, электромагнитным помехам и инфракрасному излучению.

Технические характеристики датчика положения

Конкретные параметры, определяющие работу датчика положения, будут варьироваться в зависимости от выбранного типа датчика, поскольку основные технологические принципы меняются от типа к типу.Некоторые ключевые характеристики, которые следует учитывать, которые применимы к большинству датчиков положения, следующие:

• Диапазон измерения — указывает диапазон расстояний от датчика, для которого можно получить измеренное значение.
• Разрешение — определяет значение наименьшего приращения положения, которое может измерить датчик.
• Точность — мера степени, в которой измеренное положение соответствует фактическому положению измеряемого объекта.
• Повторяемость — отражает диапазон значений, полученных для измеренного положения, когда датчик выполняет идентичное измерение с течением времени.
• Линейность — степень отклонения от линейного поведения выходного сигнала, измеренная в диапазоне выходного сигнала для датчика.

Другие рекомендации по выбору датчиков положения включают:

1. Размер и вес датчика
2. Предоставляет ли датчик абсолютную или инкрементную информацию о положении
3. Диапазон рабочих температур для прибора
4. Способность датчика противостоять другим условиям окружающей среды и эксплуатации, таким как наличие конденсата, загрязнения или механических ударов и вибрации
5. Простота установки
6. Начальная стоимость

Примеры применения датчика положения

имеют множество применений и лежат в основе многих автоматизированных процессов.Знакомая — автоматизированная автомойка. Датчики положения используются для определения местоположения автомобиля, когда он проезжает через автомойку. Это позволяет вовремя активировать уборочное оборудование. Чтобы автомойка могла очистить шины, ей необходимо знать, где они находятся и когда они находятся в правильном положении, чтобы нанести чистящие средства или средства защиты шин. Учитывая тот факт, что автомобили бывают разных размеров, необходимы датчики положения, чтобы определять, когда начинать и останавливать процесс очистки, чтобы автомойка могла адаптироваться к различным транспортным средствам и при этом эффективно очищать их все.

Датчики положения также используются для управления оборудованием. Индуктивные датчики, которые представляют собой большие петли проводов, встроенные в дороги, используются для обнаружения присутствия транспортных средств на полосе левого поворота, чтобы система управления движением могла активировать светофор. На парковках с системами контроля доступа датчики положения используются для подъема ворот при приближении транспортных средств. Лифты используют датчики положения, чтобы определить, что лифт правильно расположен на определенном этаже и что двери лифта можно безопасно открывать.

В промышленных процессах на автоматизированных производственных линиях используются датчики положения, чтобы убедиться, что продукты правильно расположены перед тем, как произойдет автоматический этап процесса, такой как распыление краски на кузов автомобиля или добавление воды в бутылку с водой. В медицинских учреждениях есть сканеры МРТ, которые используют датчики положения, чтобы убедиться, что положение пациента правильное, перед сканированием или визуализацией, а также для перемещения пациента через аппарат МРТ.

Автомобильные конструкторы и инженеры используют датчики положения для измерения важных параметров двигателя, таких как положение коленчатого вала и положение дроссельной заслонки.

, которые имеют возможность сканирования и наклона, будут использовать датчики положения для определения относительного направления камеры, чтобы гарантировать, что она правильно ориентирована для оптимального обзора.

Сводка

В этой статье представлен обзор датчиков положения, включая их описание, типы, основные характеристики и способы их использования. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Источники:

1. https://www.electronics-tutorials.ws
2. https://www.azosensors.com/article.aspx?ArticleID=308
3. https://www.engineersgarage.com
4. https://www.positek.com/
5. https://www.te.com/usa-en/products/sensors/position-sensors.html
6. https://www.sensorland.com/HowPage024.html
7. https://www.celeramotion.com/zettlex/support/technical-papers/position-sensors-choosing-the-right-sensor/
8. https: // www.linearmotiontips.com/how-do-magnetostrictive-sensors-work/
9. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mintage/Hall.html
10. https://www.migatron.com/understanding-ultrasonic-technology/

Датчики прочие изделия

Больше от Instruments & Controls

Что такое датчик положения?

используются во многих отраслях промышленности для применения в автоспорте, сельском хозяйстве, промышленности и т. Д., А также в устройствах, которые нас окружают, таких как лифты и движущиеся пандусы.Датчики положения используются даже в отделе спецэффектов фильмов.

Есть разные типы датчиков положения; основные типы относятся к типу движения, которое они измеряют; линейный или поворотный.

Датчики линейного положения преобразуют линейные перемещения или измерения в выходные сигналы для обработки. Датчики линейного перемещения повсюду вокруг нас. Датчики линейного положения используют различные типы технологий, чтобы гарантировать, что они проводят измерения наилучшим образом для конкретного приложения.

Они могут быть как контактными, так и бесконтактными; Бесконтактные датчики линейного положения не изнашиваются и поэтому имеют более длительный срок службы, но обычно имеют более высокую стоимость.

Датчики положения вращения преобразуют вращательные движения в выходные сигналы. Как и датчики линейного положения, датчики поворотного положения также могут быть контактными или бесконтактными.

также могут быть однооборотными или многооборотными, поэтому в зависимости от степени вращения или количества оборотов лучше подойдет один тип.

В датчиках положения разных типов используются разные технологии. Некоторые из наиболее популярных и известных:

Потенциометр — контактная технология, используемая как в линейных, так и в поворотных датчиках.

Эффект Холла — более популярен для поворотных датчиков, но также может использоваться в линейных датчиках, в бесконтактной технологии.

Индуктивная — бесконтактная технология, использующая переменные токи для измерения линейного положения.

LVDT — бесконтактные линейные датчики — линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор

RVDT — бесконтактные поворотные датчики — поворотно-регулируемый дифференциальный трансформатор

Eddy Current — индуктивный бесконтактный метод измерения линейных и вращательных перемещений

Positek PIPS — одна из наших дочерних компаний; бесконтактная технология для линейных или вращательных измерений.

Подробнее о любой из вышеперечисленных технологий см. В наших предыдущих публикациях в блоге

LVDT и линейный потенциометр

Бесконтактные датчики

Датчики положения используются во многих приложениях, они используются в таких отраслях, как; автомобилестроение, автоспорт, медицина, сельское хозяйство, робототехника, промышленная переработка, мобильные автомобили, испытательные и лабораторные приложения, продукты питания и напитки, упаковка, станки, упаковка и многое другое.

Некоторые примеры приложений, использующих датчики положения:

• Рулевые системы сельхозтехники
• Электротележка дроссельная заслонка
• Измерение скорости конвейера
• Управление процессом печати
• Контроль этикетирования
• Позиционирование пандусов и мостов
• Углы открытия шлагбаума
• Используется на сегвеях
• Измерение толщины теста в хлебопекарных машинах
• Аппараты МРТ
• Расположение камеры видеонаблюдения

Узнайте больше о Приложениях датчиков положения в нашем блоге.

У нас есть широкий ассортимент датчиков положения; взгляните на наши категории на нашем веб-сайте;

| Руководство по выбору

Датчик положения — это устройство, измеряющее линейное или угловое положение. Общие компромиссы включают разрешение, надежность, срок службы и стоимость. Наиболее широко используемые датчики положения для промышленного применения:

• Энкодеры
• Инклинометры
• Лазерные датчики положения
• Потенциометр датчика положения
• Датчики приближения
• Резольверы
• Ультразвуковые датчики

Энкодеры

— это поворотные и линейные устройства обратной связи, которые можно использовать в качестве датчиков положения.Энкодеры вычисляют положение, скорость и направление другого устройства. Инкрементальные энкодеры генерируют поток импульсов, соответствующий смещению от исходного положения, установленного при запуске. Абсолютные энкодеры считывают многобитовое цифровое слово, соответствующее абсолютной позиции.

доступны как с оптическими энкодерами, так и с магнитными энкодерами. Оптические энкодеры обеспечивают высочайшее разрешение и точность, но они уязвимы для загрязнения. Магнитные кодировщики могут выдерживать очень суровые условия, но их разрешение ограничено.Типичные магнитные энкодеры используют чипы датчиков Холла для генерации абсолютного сигнала. Это позволяет им обеспечивать точную работу даже в приложениях, связанных с сильными ударами и вибрацией.

В зависимости от области применения устройства можно настроить для измерения углов в пределах ± 360 ° (однооборотные конструкции) или поворотов, превышающих ± 360 ° (многооборотные конструкции).

Инклинометры

Контроль угла наклона важен в таких разнообразных сферах, как внедорожные транспортные средства и ножничные подъемники.Инклинометры — это решение. Традиционные версии основаны на маленьких маятниках. В последнее время промышленность перешла на твердотельные конструкции, которые включают в себя акселерометры с микроэлектромеханическими системами (МЭМС)

Акселерометр состоит из небольшой пластинчатой ​​испытательной массы, подвешенной к неподвижной раме на изгибах. Электрод выступает с каждой стороны испытательной массы в пространство между соответствующей парой неподвижных электродов, которые выступают из рамы. Наклон инклинометра вызывает перемещение испытательной массы.Это изменяет расстояние между электродами испытательной массы и каркасными электродами, что изменяет емкость. Эти данные могут быть обработаны для получения угла.

Поскольку они являются твердотельными приборами, инклинометры отличаются прочностью и экономичностью. Они также хорошо герметичны и легко монтируются.

Как всегда есть недостатки. Устройства могут быть чувствительны к ударам и вибрации. Для статических приложений это может быть физически подавлено или удалено с помощью программных фильтров. Для динамических приложений акселерометр MEMS должен быть объединен с 3-D гироскопом на основе MEMS.

Возможно, более серьезная проблема заключается в том, что по сути это косвенное измерение. Данные с акселерометра необходимо обработать, чтобы получить угол, который может вызвать задержку. Поворотное устройство с прямым считыванием, такое как датчик Холла или энкодер, дает более быстрые результаты и более точное считывание.

Лазерные датчики положения

Самым простым типом лазерного датчика положения является времяпролетный лазерный дальномер. Эти системы измеряют расстояние, отслеживая количество времени, необходимое для прохождения оптического импульса от лазера до цели и обратно к детектору.Они быстрые, воспроизводимые и обеспечивают пространственное разрешение в несколько миллиметров.

Они чувствительны к ошибкам юстировки, особенно когда необходимо использовать ретроотражатель на цели, которая в противном случае имеет рассеянную поверхность. Они очень чувствительны к условиям окружающей среды. Тепло, влажность, загрязнения и вибрация ухудшают характеристики лазера. Влажность и твердые частицы могут загрязнить ретроотражатель и помешать ему производить зеркальное отражение, возвращающееся к детектору.Пыль и влажность на оптическом пути, по которому проходит луч, могут рассеивать свет и снижать отношение сигнал / шум.

Для приложений с более высокими требованиями к производительности лазерные интерферометры обеспечивают разрешение порядка длины световой волны. Эти устройства измеряют расстояние на основе интерференции между тестовым лучом и опорным лучом. Они точны и воспроизводимы. С другой стороны, они страдают от всех проблем лазерного дальномера, но в большей степени. К тому же они намного дороже.Однако для требовательных приложений в чистой контролируемой среде они могут хорошо работать.

Потенциометры

Потенциометр — это регулируемый делитель напряжения, основанный на трехполюсном резисторе. Одна клемма подключена к источнику напряжения, а другая — к земле. Третий вывод подключается к щетке, которая скользит по неподвижной резистивной поверхности. Для потенциометров, используемых в качестве датчиков положения, щетка прикреплена к нагрузке. При перемещении нагрузки щетка скользит по резистивной поверхности.Это изменяет сопротивление, вызывая изменение выходного напряжения.

Датчики положения на основе потенциометров могут быть сконфигурированы как поворотные или линейные. В поворотной версии резистивная поверхность представляет собой кольцо, в то время как в линейной версии это прямая дорожка. Потенциометры по своей сути являются датчиками абсолютного положения, которые не нуждаются в переустановке после сбоя. Из-за рабочего механизма разрешающая способность потенциометра теоретически бесконечна; практически говоря, это ограничено производительностью считывающей электроники.Эти устройства есть; экономичный и знакомый большинству инженеров и техников по обслуживанию.

С другой стороны, потенциометры основаны на скользящем физическом контакте, поэтому их срок службы ограничен. Они также уязвимы для заражения. Линейность выхода варьируется в зависимости от параметров устройства и взаимодействия между щетками и резистивной поверхностью. Датчики положения на основе потенциометров рассчитаны на ограниченное количество оборотов. Это ограничивает их способность отслеживать нагрузку и должно учитываться при указании.

Датчики приближения

Как следует из названия, датчик приближения использует любую из нескольких сенсорных технологий для обнаружения объекта поблизости. Самые простые датчики приближения — это просто переключатели. Более сложные версии обеспечивают градиентную обратную связь в зависимости от близости. Они могут быть реализованы с использованием различных технологий, включая:

• Фотоэлектрический (ИК и видимый сигналы)
• Индуктивная
• Ультразвуковой

Их можно использовать для позиционирования, установив их в каждой ключевой точке системы, чтобы посылать сигнал при срабатывании какой-либо цели на нагрузке.Например, для поворотного делительно-поворотного стола переключатель может быть установлен на 0 °, 90 °, 180 ° и 270 °. Это экономичный и эффективный подход для приложений, требующих ограниченной обратной связи, но он быстро становится непрактичным для любого вида позиционирования с высоким разрешением.

Dynapar предлагает бесконтактные датчики размером с датчик приближения, предлагая при этом инкрементальную и абсолютную обратную связь с высоким разрешением:

Резольверы

Для приложений, работающих в сверхтяжелых условиях, таких как экстремальные температуры, сильные удары и вибрация, а также загрязнения, резольверы могут обеспечить лучшее решение для угловой обратной связи.Резольвер — это специализированный трансформатор, работающий без бортовой электроники. Устройство состоит из двух неподвижных первичных (возбуждения) обмоток и двух вращающихся вторичных (сигнальных) обмоток, прикрепленных к нагрузке. Пропуск напряжения через обмотки возбуждения вызывает напряжение в сигнальных обмотках. Величина напряжения меняется в зависимости от угла нагрузки. Арктангенс отношения соответствующего напряжения катушки возвращает угол в пределах одного полного поворота нагрузки.

Поскольку результаты основаны на соотношении аналоговых электрических сигналов, резольверы предлагают бесконечное теоретическое разрешение. Однако, как и в случае с потенциометрами, практическое разрешение системы ограничено внешней электроникой обработки.

можно приобрести как в корпусном, так и в бескаркасном исполнении. Это делает их легко адаптируемыми. Однако их производительность зависит от согласованности, а это означает, что для достижения наилучших результатов требуется некоторый опыт.

Ультразвуковые датчики

Ультразвуковые датчики положения также работают по принципу времени пролета, используя пьезоэлектрические или электростатические элементы для генерации ультразвуковых сигналов.Они эффективны на расстоянии до 10 м, хотя точность падает с увеличением расстояния. У них есть слепая зона в несколько сантиметров на лицевой стороне датчика.

Ультразвуковые датчики устойчивы к ударам, вибрации и загрязнениям. Они нечувствительны к изменениям цвета и температуры тестируемого объекта. Однако, поскольку расчеты основаны на скорости звука, у них есть некоторые недостатки. Они неэффективны для мягких звукопоглощающих материалов. Они чувствительны к изменениям температуры, влажности и высоты, которые могут изменить способ распространения акустических волн в воздухе.Некоторые системы применяют коэффициенты компенсации, но для высокодинамичных сред могут потребоваться специальные меры.

Доступны коммерческие версии ультразвуковых датчиков. Как и в случае с лазерными системами, здесь нужно научиться. Их интеграция в систему и интерпретация результатов, как правило, являются наиболее сложными аспектами использования технологии.

В конечном итоге выбор технологии должен определяться приложением. Что пытается сделать пользователь? Какая информация им нужна от устройства? Какие условия? И, конечно же, что покрывает бюджет? Также важно учитывать набор навыков персонала, который будет устанавливать, эксплуатировать и обслуживать это оборудование.

Датчики расстояния и положения | Хамамацу Фотоникс

Этот веб-сайт или его сторонние инструменты используют файлы cookie, которые необходимы для его функционирования и необходимы для достижения целей, проиллюстрированных в настоящей политике использования файлов cookie. Закрыв баннер с предупреждением о файлах cookie, прокручивая страницу, щелкая ссылку или продолжая просмотр иным образом, вы соглашаетесь на использование файлов cookie.

Hamamatsu использует файлы cookie, чтобы сделать ваше пребывание на нашем веб-сайте более удобным и обеспечить его функционирование.

Вы можете посетить эту страницу в любое время, чтобы узнать больше о файлах cookie, получить самую последнюю информацию о том, как мы используем файлы cookie, и управлять настройками файлов cookie. Мы не будем использовать файлы cookie для каких-либо целей, кроме указанных, но обратите внимание, что мы оставляем за собой право обновлять наши файлы cookie.

Чтобы современные веб-сайты работали в соответствии с ожиданиями посетителей, им необходимо собрать определенную базовую информацию о посетителях. Для этого сайт создает небольшие текстовые файлы, которые размещаются на устройствах посетителей (компьютерных или мобильных) — эти файлы известны как файлы cookie, когда вы заходите на сайт.Файлы cookie используются для обеспечения функциональности и эффективности веб-сайтов. Файлы cookie уникально назначаются каждому посетителю и могут быть прочитаны только веб-сервером в домене, который отправил файл cookie посетителю. Файлы cookie не могут использоваться для запуска программ или доставки вирусов на устройство посетителя.

выполняют различные функции, которые делают работу в Интернете более удобной и интерактивной. Например, файлы cookie используются для запоминания предпочтений посетителей на сайтах, которые они часто посещают, для запоминания языковых предпочтений и для более эффективной навигации между страницами.Большая часть, хотя и не все, собранные данные являются анонимными, хотя некоторые из них предназначены для выявления шаблонов просмотра и приблизительного географического местоположения, чтобы улучшить впечатления посетителей.

Для определенных типов файлов cookie может потребоваться согласие субъекта данных перед их сохранением на компьютере.

2. Какие бывают типы файлов cookie?

Этот веб-сайт использует два типа файлов cookie:

1. Основные файлы cookie. Для нашего веб-сайта основные файлы cookie контролируются и обслуживаются Hamamatsu. Никакие другие стороны не имеют доступа к этим файлам cookie.
2. Сторонние файлы cookie. Эти файлы cookie реализуются организациями за пределами Хамамацу. У нас нет доступа к данным в этих файлах cookie, но мы используем эти файлы cookie, чтобы улучшить общее впечатление от веб-сайта.

3. Как мы используем файлы cookie?

Этот веб-сайт использует файлы cookie для следующих целей:

1. Для работы нашего веб-сайта необходимы определенные файлы cookie.Это строго необходимые файлы cookie, которые необходимы для обеспечения доступа к веб-сайту, поддержки навигации или предоставления соответствующего контента. Эти файлы cookie направляют вас в нужную страну и поддерживают безопасность и электронную торговлю. Строго необходимые файлы cookie также обеспечивают соблюдение ваших настроек конфиденциальности. Без этих строго необходимых файлов cookie большая часть нашего веб-сайта не будет работать.
Файлы cookie
2. Analytics используются для отслеживания использования веб-сайта. Эти данные позволяют нам улучшить удобство использования, производительность и администрирование нашего веб-сайта.В наших аналитических файлах cookie мы не храним никакой личной идентифицирующей информации.
3. Функциональные файлы cookie. Они используются, чтобы узнать вас, когда вы вернетесь на наш сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона).
4. Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили. Мы будем использовать эту информацию, чтобы наш веб-сайт и отображаемая на нем реклама соответствовали вашим интересам.Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.

Файлы cookie помогают нам помочь вам. С помощью файлов cookie мы узнаем, что важно для наших посетителей, а также разрабатываем и улучшаем контент и функции веб-сайта, чтобы обеспечить вам удобство использования. Доступ к большей части нашего веб-сайта можно получить, если файлы cookie отключены, однако некоторые функции веб-сайта могут не работать. И мы считаем, что ваши текущие и будущие посещения будут улучшены, если будут включены файлы cookie.

4.Какие файлы cookie мы используем?

Есть два способа управлять настройками файлов cookie.

1. Вы можете установить настройки файлов cookie на своем устройстве или в браузере.
2. Вы можете установить свои предпочтения в отношении файлов cookie на уровне веб-сайта.

Если вы не хотите получать файлы cookie, вы можете изменить свой браузер так, чтобы он уведомлял вас об отправке файлов cookie, или вы можете полностью отказаться от файлов cookie. Вы также можете удалить уже установленные файлы cookie.

Если вы хотите ограничить или заблокировать файлы cookie веб-браузера, установленные на вашем устройстве, вы можете сделать это в настройках своего браузера; функция справки в вашем браузере должна подсказать вам, как это сделать. Кроме того, вы можете посетить сайт www.aboutcookies.org, который содержит исчерпывающую информацию о том, как это сделать в самых разных браузерах для настольных компьютеров.

5. Что такое Интернет-теги и как мы используем их с файлами cookie?

Иногда мы можем использовать интернет-теги (также известные как теги действий, однопиксельные GIF-файлы, прозрачные GIF-файлы, невидимые GIF-файлы и GIF-файлы размером 1 на 1) на этом сайте и можем развертывать эти теги / файлы cookie через стороннего рекламного партнера. или партнер по веб-аналитике, который может находиться и хранить соответствующую информацию (включая ваш IP-адрес) в другой стране.Эти теги / файлы cookie размещаются как в онлайн-рекламе, которая приводит пользователей на этот сайт, так и на разных страницах этого сайта. Мы используем эту технологию для измерения откликов посетителей на наши сайты и эффективности наших рекламных кампаний (в том числе, сколько раз открывается страница и с какой информацией обращаются), а также для оценки использования вами этого веб-сайта. Сторонний партнер или партнер службы веб-аналитики может собирать данные о посетителях нашего и других сайтов с помощью этих интернет-тегов / файлов cookie, может составлять для нас отчеты о деятельности веб-сайта и может предоставлять дополнительные услуги, связанные с использование веб-сайта и Интернета.Они могут предоставлять такую ​​информацию другим сторонам, если это требуется по закону или если они нанимают другие стороны для обработки информации от их имени.

Если вы хотите получить дополнительную информацию о веб-тегах и файлах cookie, связанных с онлайн-рекламой, или отказаться от сбора этой информации третьими сторонами, посетите веб-сайт Network Advertising Initiative http://www.networkadvertising.org.

6. Аналитические и рекламные файлы cookie

Мы используем сторонние файлы cookie (например, Google Analytics) для отслеживания посетителей на нашем веб-сайте, для получения отчетов о том, как посетители используют веб-сайт, а также для информирования, оптимизации и показа рекламы на основе чьих-либо прошлых посещений нашего веб-сайта.

Вы можете отказаться от файлов cookie Google Analytics на веб-сайтах, предоставленных Google:

https://tools.google.com/dlpage/gaoptout?hl=en

Как предусмотрено в настоящей Политике конфиденциальности (статья 5), вы можете узнать больше о файлах cookie отказа на веб-сайте Network Advertising Initiative:

http://www.networkadvertising.org

Сообщаем вам, что в таком случае вы не сможете полностью использовать все функции нашего веб-сайта.

— обзор | Темы ScienceDirect

13.3.1. Определение положения мышц и скелета.

Пульт Wii, представленный Nintendo в 2005 году, открыл новую эру бытовой электроники, способной определять положение и движение датчиков. Используя комбинацию акселерометров и оптических датчиков, пульт Wii обеспечивает несколько степеней свободы, позволяя естественным образом вводить данные для таких игр, как теннис и боулинг. Помимо коммерческого успеха, Wii была быстро принята исследователями HCI, которые исследовали возможность расширения диапазона приложений, включив такие возможности, как распознавание жестов (Schlömer et al., 2008), а также изучили использование и принятие новых игр, особенно в социальном контексте (Voida and Greenberg, 2009).

Хотя Wii, возможно, была первым заметным коммерческим успехом, исследователи HCI уже много лет работают с новыми сенсорными устройствами. Ранее опубликованные работы HCI с акселерометрами предшествовали Wii на несколько лет (Левин и Ярин, 1999). Использование акселерометров в исследованиях HCI резко возросло с появлением повсеместной доступности смартфонов. Приложения включают определение позы, чтобы помочь выжившим после инсульта (Arteaga et al., 2008), выявление повторяющегося и вызывающего беспокойство поведения студентов с расстройством аутистического спектра (Albinali et al., 2009), обнаружение падений (Fudickar et al., 2012; Ren et al., 2012; Mehner et al., 2013) и даже обнаружение плохого вождения (Singh et al., 2013). Акселерометры смартфонов также использовались в качестве устройств ввода, похожих на мышь (Yun et al., 2015), и для распознавания жестов (Kim et al., 2016).

Помимо акселерометров в смартфонах, в последние годы резко возросла доступность датчиков для ношения на запястье.Хотя наручные часы для измерения сердечного ритма были доступны уже много лет, нынешнее поколение фитнес-датчиков идет намного дальше, добавляя возможность отслеживать шаги, сон, подъем по полу и потребление энергии в сочетании со встроенными функциями смартфона. Хотя опасения по поводу точности некоторых измерений могут ограничивать полезность этих устройств для некоторых целей (Kaewkannate and Kim, 2016; Wallen et al., 2016), отзывы, предоставляемые этими инструментами, могут помочь пользователям понять и повысить эффективность своих привычек.Проблема понимания того, как эти инструменты используются с течением времени, может быть значительной, поскольку технические проблемы, тонкое поведение пользователя, часто связанное с использованием нескольких устройств, точность, несоответствующие ментальные модели и другие проблемы, усложняют эффективное использование инструментов и интерпретацию полученных данных (Harrison et al. al., 2014; Rooksby et al., 2014; Yang et al., 2015). Поскольку возможности и популярность этих устройств продолжают расти, дальнейшие исследования, несомненно, будут продолжать спрашивать, как эти возможности мониторинга могут быть использованы более эффективно.Например, одно исследование мониторов физической активности показало, что индивидуальные планы, побуждающие пользователей размышлять о стратегиях упражнений, были более эффективными, чем автоматически составленные планы (Lee et al., 2015).

Умные часы, такие как Apple Watch, обеспечивают легкий доступ на запястье к более широкому спектру возможностей смартфона, чем те, которые предоставляются датчиками фитнеса. Эти часы были использованы для разработки подходов к распознаванию жестов, сделанных пальцами (Xu et al., 2015; Wen et al., 2016; Porzi et al., 2013; Огата, Имаи, 2015). Пример Apple Watch 2016 года предоставляет больше возможностей для исследователей HCI, особенно в связи с разработкой новых инструментов для изучения использования часов в качестве ненавязчивого вычислительного устройства в повседневных условиях (Bernaerts et al., 2014; Quintana et al., 2016) . Датчики физических упражнений и фитнеса обладают схожими возможностями — дополнительные сведения об этих датчиках см. В главе 14.

Microsoft Kinect использует другой подход к распознаванию положения и движения. Как и пульт Wii, Kinect вышел из игрового мира — в данном случае Xbox от Microsoft.Kinect включает датчик глубины, камеры и микрофоны, способные улавливать движение тела в 3D, а также распознавать лица и голоса (Zhang, 2012). Датчики Kinect использовались в широком диапазоне контекстов, в том числе для оценки позы и движений (Clark et al., 2012; Dutta, 2012), наблюдения за реакцией аудитории на интерактивные дисплеи (Shi and Alt, 2016), предоставления обратной связи выступающим. публичные презентации (Tanveer et al., 2016), взаимодействие с большими дисплеями (Zhang, 2015) и, конечно же, игры для развлечения (Marshall et al., 2016; Tang et al., 2015) и для реабилитации (Huang et al., 2015; Wang et al., 2014; Muñoz et al., 2014). Сложность данных может затруднить анализ взаимодействий Kinect, поскольку для извлечения объектов, действий человека, жестов и даже окружения из данных Kinect необходимо несколько типов анализа (Han et al., 2013). Такие инструменты, как Kinect Analysis (Nebeling et al., 2015), могут упростить этот анализ, но правильный дизайн и интерпретация всегда будут ключевыми компонентами любого исследования с использованием Kinect или аналогичных данных.Для обсуждения проблем, связанных с использованием данных Kinect в естественных (не лабораторных) условиях, см. Боковую панель LAB-IN-A-BOX ниже.

Wii, акселерометры смартфонов, умные часы, фитнес-мониторы и Kinect — все это примеры потребительских технологий, используемых в исследованиях HCI. Эти стандартные инструменты предоставляют исследователям готовое к использованию оборудование и программное обеспечение коммерческого качества, которое можно легко интегрировать в исследования, не требуя каких-либо инженерных работ, необходимых для сбора данных с использованием собственных или собранных компонентов.Для дальнейшего обсуждения смарт-часов и фитнес-трекеров см. Главу 14.

Необходимость преодолеть ограничения коммерческих инструментов вдохновила бесчисленное количество мастеров и экспериментаторов на разработку и адаптацию новых инструментов определения движения и положения как для сбора информации от пользователей, так и для измерения деятельность. Сообщество специальных возможностей разрабатывает новые интерфейсы, позволяющие пользователям с ограниченными двигательными возможностями управлять компьютерами с 1970-х годов (Meiselwitz et al., 2010). Другие недавние усилия включали разработку любого количества инновационных датчиков.Для оценки осанки использовались волоконная оптика (Dunne et al., 2006b), гибкие датчики (Demmans et al., 2007) и датчики, установленные на стульях (Mutlu et al., 2007). Пенные датчики, вшитые в одежду, могут определять как дыхание, так и движения плеч и рук (Dunne et al., 2006a). Датчики вращения колес на инвалидных колясках могут использоваться для сбора данных о движении, подходящих для классификации различных видов деятельности (Ding et al., 2011). В одном исследовании, опубликованном в 2015 году, изучалась возможность использования системы для обнаружения магнитного излучения электрических устройств.Используя набор датчиков, которые носят на браслете, эта система собирает и классифицирует данные, идентифицируя электрические устройства, используемые пользователем (Wang et al., 2015). Хотя первоначальный дизайн часто бывает несколько громоздким, эти ранние прототипы открывают путь для будущих усовершенствований, которые сами по себе могут привести к коммерческим инновациям. Другие усилия могут предложить новые способы использования существующей технологии для сбора данных, которые иначе были бы недоступны, например, использование коммерческих доплеровских радаров для определения режима сна без размещения датчиков на теле (Rahman et al., 2015).

Эти нестандартные подходы к зондированию могут потребовать помощи инженеров и усилий по обработке сигналов, которые не всегда можно найти в исследовательских группах HCI, но широкие возможности для инноваций и понимания часто могут окупиться.

Устройства, определяющие движение и положение, имеют множество потенциальных применений в исследованиях HCI, от оценки повседневной активности, такой как осанка, до изучения активности при использовании системы и формирования основы для новых способов ввода. Хотя специально разработанные датчики, вероятно, будут предпочтительным вариантом для тех, у кого есть инженерные возможности, которые действительно заинтересованы в расширении диапазона, доступность более дешевых и меньших датчиков делает эти инструменты доступными для многих исследователей HCI.

Датчики положения | Новотехник

Датчик положения — мехатронное устройство, преобразующее механическое движение в электрический сигнал. Этот сигнал можно использовать в системе управления движением, чтобы обеспечить точное позиционирование движущегося компонента машины. Новотехник — ведущий производитель промышленных датчиков линейного перемещения. Есть несколько категорий этих датчиков, включая бесконтактные, стержневые, цилиндрические, с боковым срабатыванием и другие. Просмотрите страницу приложений из вышеприведенной навигации, чтобы узнать о многих из промышленных, автомобильных, медицинских, морских, пищевых продуктов и напитков, робототехники, развлечений и внедорожных приложений, в которых можно найти датчики положения Novotechnik.

Бесконтактные датчики линейного перемещения

Датчик этого типа использует либо свободно плавающий магнит, прикрепленный к движущейся части приложения, положение которой необходимо пользователю. Существует также версия с реальным руководством.

TP1 измеряют линейное движение и доступны с длиной хода от 0 до 50 мм до 0 до 4250 мм (примерно: от 2 дюймов до 14 футов). Эти датчики предлагают широкий выбор аналоговых и цифровых выходов на выбор.

Ознакомьтесь с полной линейкой бесконтактных датчиков линейного перемещения Novotechnik здесь.

Датчики положения стержневого типа

Novotechnik производит широкий ассортимент стержневых датчиков положения с длиной хода от 0 до 10 мм до длины хода от 0 до 750 мм. Разновидности включают бесконтактные магнитные, потенциометрические, со стальной муфтой для чрезвычайно суровых условий окружающей среды и программируемые. Некоторые модели имеют поворотную головку для компенсации бокового перемещения подвижной части приложения, к которой они прикреплены.

Ознакомьтесь с линейкой стержневых датчиков Novotechnik здесь.

Здесь представлены стержневые датчики линейного перемещения Novotechnik с возвратной пружиной.

Датчики линейного перемещения с боковым срабатыванием

Компания Novotechnik предлагает два типа датчиков положения с боковым срабатыванием. В серии TP1 используется бесконтактная магнитная технология, а TLH — потенциометрический. Охватываемые длины хода от 0 до 50 мм до 0 до 4500 для серии TP1 и от 0 до 100 мм до 0 до 3000 мм для серии TLH.

Датчики линейного перемещения в цилиндре

Датчик этого типа используется в гидравлических и пневматических системах.В датчиках Novotechnik In-Cylinder используется магнитострикционная технология, поэтому они не подвержены механическому износу. Доступная длина хода от 0 до 50 мм до 0 до 4250 мм.

| Бесконтактные поворотные датчики

Обширный ассортимент датчиков положения поворота, бесконтактных датчиков поворота и датчиков вращения на эффекте Холла, которые позволяют измерять угол от 10 ° до 360 °. Мы используем поворотные датчики на эффекте Холла, индуктивные и потенциометрические технологии, упакованные в компактные или прочные корпуса, с защитой окружающей среды до IP68 и IP69K.

ПОСМОТРЕТЬ ДАТЧИКИ ПОЛОЖЕНИЯ НИЖЕ:

Датчики поворота представляют собой интегральные схемы, которые обнаруживают движение объекта и преобразуют его угловое механическое положение в электрический сигнал. Эта конструкция, обычно используемая в приложениях, требующих частой регулировки, позволяет пользователю управлять переменным выходным сигналом , например, регулятором частоты, скорости или громкости.

Датчик положения вращения имеет безвальный скользящий элемент внутри , и по мере движения объекта он измеряет смещение, что приводит к перемещению.

Датчики поворота — идеальный выбор для широкого спектра промышленных и непромышленных применений, таких как:

все разные, со своими характеристиками и возможностями. Компания Curtiss Wright предлагает датчики, которые обнаруживают вращательное движение от 10 ° до 360 ° .

Контактное устройство состоит из круглой дорожки со скребком, прикрепленным к центральному валу. Компонент получает постоянную величину напряжения , и когда вал вращается, дворник остается в контакте с гусеницей.Отображение выходного напряжения, связанного с вращательным смещением.

Состоит из трех витков, одна вращается, а две другие остаются на расстоянии 90 градусов. Все три катушки получают одинаковое количество тока, и сравнение потока между катушками определяет угловое смещение объекта .

Датчик Холла представляет собой бесконтактный компонент и эффективно работает в приложениях, которые работают в более суровых условиях .Он работает путем измерения углового смещения датчика и создания изменений магнитного поля и разницы в выходном напряжении. Хотя это отличный выбор для многих приложений, его зависимость от магнитного поля может вызвать помехи, если магниты находятся близко к устройству.

ДАТЧИКИ ПОЛОЖЕНИЯ

Датчик положения — это устройство (датчик), которое может обнаруживать движение объекта и облегчать измерение механического положения. Как только датчик обнаруживает движение, он преобразует его в сигналы, подходящие для управления, обработки или передачи.

Датчики положения — идеальный выбор при обнаружении объекта, и требуется регистрация его положения, поскольку сигнал обратной связи содержит точную информацию о местоположении.

Датчик положения может указывать положение или смещение при линейном перемещении, угле поворота или в трехмерном пространстве.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Датчики положения используются в любом приложении, которое измеряет движение; они используются в различных отраслях и на рынках, включая автомобилестроение, гидравлику, промышленное оборудование и многие другие.

Некоторые приложения включают:

• Угол поворота и положение передач
• Срабатывание сцепления / дроссельной заслонки и положение педали
• Подвеска
• Атомные станции
• Автомобильные испытания
• Спецэффекты
• Позиционирование рампы
• Подъемники лифтовые

Как работают датчики положения?

Датчик положения работает путем создания механических сигналов о положении и перемещении объекта.Используя ряд сенсорных технологий, датчики положения используются для измерения линейного или поворотного положения.

Сколько существует типов датчиков положения?

Есть два разных типа датчиков положения —

1. линейный
2. Поворотный

Где используется датчик положения?