¿Qué es un sensor pasivo?

Autor: Li Ai
Fuente: Ulink Media

¿Qué es un sensor pasivo?

Un sensor pasivo también se denomina sensor de conversión de energía. Al igual que en el Internet de las Cosas, no necesita alimentación externa; es decir, es un sensor que no requiere alimentación externa, pero que puede obtener energía a través de una fuente de alimentación externa.

Todos sabemos que los sensores se pueden clasificar en sensores táctiles, de imagen, de temperatura, de movimiento, de posición, de gas, de luz y de presión, según las diferentes magnitudes físicas que detectan. En el caso de los sensores pasivos, la energía lumínica, la radiación electromagnética, la temperatura, la energía del movimiento humano y las vibraciones detectadas por ellos son fuentes de energía potencial.

Se entiende que los sensores pasivos se pueden dividir en las siguientes tres categorías: sensor pasivo de fibra óptica, sensor pasivo de ondas acústicas superficiales y sensor pasivo basado en materiales energéticos.

• Sensor de fibra óptica

El sensor de fibra óptica es un tipo de sensor basado en algunas características de la fibra óptica, desarrollado a mediados de la década de 1970. Es un dispositivo que convierte un estado medido en una señal luminosa medible. Consta de una fuente de luz, un sensor, un detector de luz, un circuito de acondicionamiento de señal y una fibra óptica.

Posee características como alta sensibilidad, fuerte resistencia a interferencias electromagnéticas, buen aislamiento eléctrico, gran adaptabilidad ambiental, medición remota, bajo consumo de energía y una creciente madurez en la aplicación del Internet de las cosas. Por ejemplo, el hidrófono de fibra óptica es un tipo de sensor de sonido que utiliza la fibra óptica como elemento sensible, al igual que el sensor de temperatura de fibra óptica.

• Sensor de ondas acústicas superficiales

El sensor de ondas acústicas superficiales (SAW) utiliza un dispositivo de ondas acústicas superficiales como elemento sensor. La información medida se refleja en el cambio de velocidad o frecuencia de la onda acústica superficial en el dispositivo y se convierte en una señal eléctrica de salida. Se trata de un sensor complejo con una amplia gama de aplicaciones, que incluye principalmente sensores de presión, temperatura, genes biológicos, gases químicos y sensores inteligentes, entre otros.

Además del sensor de fibra óptica pasivo de alta sensibilidad, que permite la medición de distancias y se caracteriza por su bajo consumo de energía, los sensores pasivos de ondas acústicas superficiales utilizan la variación de frecuencia para estimar el cambio de velocidad, lo que permite una medición externa muy precisa. Al mismo tiempo, su pequeño tamaño, peso ligero y bajo consumo de energía les confieren buenas propiedades térmicas y mecánicas, marcando el comienzo de una nueva era de sensores inalámbricos compactos. Se utilizan ampliamente en subestaciones eléctricas, trenes, la industria aeroespacial y otros campos.

• Sensor pasivo basado en materiales energéticos

Los sensores pasivos basados ​​en materiales energéticos, como su nombre indica, utilizan energía común para convertirla en energía eléctrica, como la energía lumínica, térmica, mecánica, etc. Estos sensores ofrecen ventajas como un amplio rango de frecuencias, una gran resistencia a las interferencias, una mínima alteración del objeto medido y una alta sensibilidad. Se utilizan ampliamente en campos de medición electromagnética como alta tensión, rayos, campos de radiación intensos y microondas de alta potencia, entre otros.

Combinación de sensores pasivos con otras tecnologías.

En el ámbito del Internet de las Cosas, los sensores pasivos se utilizan cada vez más, y se han publicado diversos tipos de sensores pasivos. Por ejemplo, han surgido sensores que combinan NFC, RFID e incluso wifi, Bluetooth, UWB, 5G y otras tecnologías inalámbricas. En modo pasivo, el sensor obtiene energía de las señales de radio del entorno a través de la antena, y los datos del sensor se almacenan en una memoria no volátil, que se conserva incluso cuando no se suministra energía.

Los sensores de tensión textiles pasivos inalámbricos basados ​​en tecnología RFID combinan la tecnología RFID con materiales textiles para crear dispositivos con función de detección de tensión. El sensor de tensión textil RFID adopta el modo de comunicación e inducción de la tecnología de etiquetas RFID UHF pasivas, funciona mediante energía electromagnética, ofrece potencial de miniaturización y flexibilidad, y se convierte en una opción prometedora para dispositivos portátiles.

Al final

El Internet de las Cosas Pasivo representa la futura dirección de desarrollo del Internet de las Cosas. Como componente clave de este Internet, los requisitos para los sensores ya no se limitan a ser miniaturizados y de bajo consumo energético. El Internet de las Cosas Pasivo también será una línea de desarrollo que merece mayor atención. Con la continua madurez e innovación de la tecnología de sensores pasivos, su aplicación se extenderá cada vez más.