什么是傳感器（）？
傳感器（）是指將采集到的信息轉換成設備可以處理的信號的部件或設備。
人類將根據從視覺、聽覺、嗅覺和觸覺獲得的信息采取行動。 對于根據從傳感器獲得的信息進行控制或處理的設備也是如此。
傳感器采集并轉換溫度、光、顏色、氣壓、磁力、速度、加速度等信號（物理量）。
除了利用酶和微生物等生物物質的生物傳感器之外，這些技術還利用半導體中的材料變化。
物聯網和傳感器
IoT（物聯網），其中所有對象都連接到互聯網。
不僅是智能手機、個人電腦等通信設備，還有醫療設備、可穿戴設備、車輛、自然環境、基礎設施等，所有物體都可以連接到互聯網上共享信息，從而創造更加便捷、安全、安全的網絡。更安全的社會。
必須認識到這些是檢測狀態的“傳感器”。
[物聯網相關術語的定義]
物聯網（IoT）：（“ of ”），是指將傳感器嵌入到周圍的物體中并連接到互聯網，使物體與物體和人能夠相互通信的狀態。
德國·工業4.0：是德國政府為提高制造業智能化水平提出的概念。 也是產學研共同推動的國家級項目。 推出旨在通過工廠物聯網創造新價值的新概念。
M2M：to：指物體之間通過網絡直接通信，而不使用人類媒介。 ＜P2M：從人到物的通信＞，＜M2P：從物到人的通信＞
工業互聯網：GE推動的工業物聯網戰略()。
地磁傳感器
地球被稱為地磁的磁力包圍。
地磁傳感器是檢測地球磁力的傳感器，也稱為“電子羅盤”。
地磁傳感器可以通過檢測地磁來檢測方向。
【地球周圍的地磁】
地磁傳感器有X、Y兩軸型和加Z的三軸型，測量各個方向的磁力值。
如果不像簡單指南針那樣考慮傾斜，則僅使用 X 軸和 Y 軸的值。 當考慮傾斜時，地磁傳感器的 3 軸值需要與加速度傳感器相結合，以將其校正到正確的方向。
下圖為地磁傳感器水平旋轉時X、Y值的分布。
如果地磁傳感器水平旋轉，輸出輪廓中的圓心變為零，理想情況下不會受到周圍磁場的影響。
然而，中心實際上是由于環境磁場的影響而發生移動的，因此需要進行調整，將圓心移至零。
地磁傳感器得出的北極稱為磁北（稍微偏離北極）。 通過使用上述方程計算該磁北的角度，可以很容易地知道方向。
各種磁傳感器
磁傳感器是一種設計用于測量磁場大小和方向的傳感器。
根據用途，傳感器有多種類型。 下面列出了典型的傳感器。
檢測方法
大廳
先生
心肌梗死
構成
抗噪音
（靈敏度）
×
△
◎
目前的消費
×
△
◎
響應速度
×
△
◎
霍爾傳感器
基于霍爾效應測量磁通密度并輸出與磁通密度成比例的電壓的傳感器。
它易于使用，主要用于非接觸式開關應用，例如門和筆記本電腦等物體的打開和關閉檢測。
磁阻傳感器
MR()傳感器也稱為磁阻效應傳感器，它利用物體的電阻因磁場而變化來測量地磁場的大小。
其靈敏度比霍爾傳感器更高，功耗更低，因此是應用更為廣泛的磁傳感器。 除了電子羅盤等地磁檢測應用外，還用于電機旋轉和位置檢測應用。
磁力傳感器
MI ( ) 傳感器是采用特殊非晶線并應用磁阻效應的下一代磁傳感器。
它的靈敏度比霍爾傳感器高一萬倍以上，可以高精度測量地磁的微小變化。
可用于超低功耗定向檢測（電子羅盤），也可用于室內定位、金屬異物檢測等高靈敏度應用。
脈搏傳感器
脈搏波是心臟輸送血液時產生的血管容積變化的波形。 監測這種體積變化的檢測器稱為脈沖傳感器。
首先測量心率有四種方法，心電圖、光電脈波法、血壓測量法、心音圖等。
其中，光電脈搏波法是使用脈搏傳感器的測量方法。
由于測量方式不同，光電脈搏波法的脈搏傳感器包括透射式和反射式。
透射型將紅外線或紅光照射到體表，測量隨心臟搏動而變化的血流量的變化，并隨著穿過身體的光的變化而測量脈搏波。
該方法僅限于測量容易穿透的部位，例如指尖和耳垂。
反射式脈沖傳感器
反射式脈搏傳感器用波長約為550nm的紅外線、紅光和綠光照射生物體，并使用光電二極管或光電晶體管來測量生物體反射的光。 動脈血中存在含氧血紅蛋白，具有吸收入射光的特性，因此通過檢測血流量（血管容積的變化）隨時間的變化以及對心臟跳動的響應來測量脈搏信號。
另外，由于是測量反射光，因此無需像透射型那樣限制測量位置。
【【反射式脈搏傳感器原理】
當使用紅外線或紅光測量脈搏波時，由于室外太陽光中含有的紅外線的影響，無法進行穩定的脈搏波測量。 因此，建議僅將其用于室內或半室內應用。
在運動手表等戶外應用中，血液中血紅蛋白的吸收率較高。 由于綠色光源受環境光影響較小，因此我們使用綠色LED作為照明光。
脈沖傳感器的應用
通常，動脈血氧飽和度 (SpO2) 是通過觀察以下兩點來測量的。 通過脈搏傳感器獲得的波形的波動周期來觀察心率（脈搏率）； 使用紅外線和紅光兩種波長來觀察脈動（變化量）。
此外，作為脈搏傳感器應用，有望通過高速采樣和高精度測量來獲取HRV分析（壓力水平）、血管年齡等各種生命體征。
氣壓傳感器
氣壓傳感器是檢測大氣壓力的傳感器。
根據要測量的壓力值的不同，壓力傳感器有各種材質和方法的傳感器，如下所示。
在這些壓力傳感器中，檢測大氣壓力（用于氣壓檢測）的傳感器通常被稱為氣壓傳感器。
[使用材料-按方法分類的壓力傳感器]
氣壓傳感器的典型示例是使用硅（Si）半導體的壓阻式傳感器。
ROHM提供的氣壓傳感器也是壓阻式氣壓傳感器。
壓阻式氣壓傳感器
壓阻式氣壓傳感器采用Si單晶板作為膜片（受壓元件），通過在其表面擴散雜質形成電阻橋電路，利用施加壓力時產生的變形作為電阻值的變化來計算壓力（空氣壓力）。
[[壓阻式氣壓傳感器]
由于施加在電阻器上的壓力而導致電阻率（電導率）發生變化的現象稱為壓阻效應。 ROHM的氣壓傳感器IC將壓阻式壓力接收元件（膜片結構和壓敏電阻集成※MEMS）和包括溫度校正處理、控制電路等的集成電路（※ASIC）集成到一個封裝中，可以輕松獲得高-精確的氣壓信息。
※MEMS：Micro（微機電系統）
將機械部件、傳感器、執行器（驅動部件）等集成在一塊電路板上的裝置。
※ASIC：（專用集成電路）
它是一種將多種電路功能組合到特定應用中的集成電路。
加速度計
加速度是指單位時間內產生的速度，測量加速度的IC稱為加速度傳感器。
通過測量加速度傳感器原理，可以測量物體的傾斜和振動等信息。
加速度的單位是m/s2（※國際單位制SI）。
另外，單位G是基于※標準重力的加速度值（1G=9.806 65m/s2）。
還有一個單位※Gal（CGS單位制）用于檢測地震振動的加速度。
※ 國際單位制SI（法語：Système d'unités）
由長度m、重量kg、時間s組成的國際單位（MKS單位）。
※標準重力
物體在重力影響下產生的加速度。 當物體自由落體時，單位時間內物體增加的速度值（9.806 65m/s2）。
※ 加爾
CGS（長度cm，重量g，時間s）單位制的加速度單位。 它被定義為SI單位制的1/100（1Gal=0.01 m/s2）。
加速度傳感器一般分為低G加速度傳感器和高G加速度傳感器，如下圖所示。
電容式加速度傳感器
ROHM集團的加速度傳感器是采用MEMS技術的電容式加速度傳感器。
傳感器元件由硅制成的固定電極、可動電極和彈簧組成。 當不施加加速度時，固定電極和可動電極之間的距離相同。 當施加加速度時，可動電極發生位移。 結果，與固定電極的位置關系改變，并且電極之間的電容改變。 ※ASIC將容量的變化轉換為電壓，計算出加速度。
【電容原理】
※專用集成電路
（專用集成電路）
指為特定目的而集成多種電路功能的集成電路。
電流傳感器
什么是電流傳感器？
電流傳感器是檢測電路中流動的電流值的傳感器。
電流檢測方式
如下圖所示，檢測流動電流的方法大致可分為電阻檢測型和磁場檢測型。
【目前檢測方法及特點】
電阻檢測型將分流電阻引起的電壓降轉換為電流。 它安裝簡單、價廉物美、操作方便，但缺點是電阻上的功率損耗會產生大量熱量。 磁場檢測型<帶鐵芯>
通過根據電流線中流動的電流測量鐵芯中產生的磁場的大小來測量電流值。 這種方式不需要接觸，功率損耗較小，但鐵芯較大，存在安裝面積大的問題。 ＜鐵芯＞
利用霍爾效應，將流動電流周圍產生的磁場轉換為電壓（霍爾電壓），從而測量電流值。 由于霍爾效應產生的電壓很小，因此IC由霍爾元件和放大器電路組成。 由于需要將電流引入 IC，因此會產生功率損耗。
M1電流傳感器
為了消除上述磁場檢測型在安裝困難（有鐵芯）和功耗（無鐵芯）方面的缺點，ROHM開發了采用MI（ ) 元素。
MI傳感器是采用特殊非晶絲并利用其磁阻效應的新一代傳感器。 其特點是具有超高靈敏度的磁檢測能力。
靈敏度遠遠超過霍爾元件，可以高精度檢測磁性的微小變化。 因此，無需向封裝內導入電流，就能夠高精度地進行非接觸電流檢測（磁檢測）。
[電流傳感器的結構比較（羅姆調查）]
綜上所述，MI電流傳感器可以進行低功耗的非接觸式電流測量，并且可以進一步減少安裝面積。
顏色傳感器
光敏傳感器（光傳感器）中傳感器原理，檢測R（紅）、G（綠）、B（藍）三基色的傳感器稱為顏色傳感器。
顏色傳感器通過光電二極管接收環境光并檢測 RGB 值。
顏色傳感器的原理
當具有RGB分量的光照射到物體上時，反射光的顏色分量會隨著物體的顏色而變化。
例如，紅色物體的反射光成分是紅色，黃色物體是紅色和綠色，白色包含所有紅色、綠色和藍色成分。
（物體反射光顏色示意圖）
可見，物體的顏色是由物體反射的光色（R、G、B）分量的比例決定的。
人眼通過獲得反射光成分來識別物體的顏色。
在黑暗的地方你什么也看不見！ 這是因為沒有照射光，也沒有反射光，所以看起來漆黑一片。
與人眼一樣，顏色傳感器使用光電二極管接收光線，并通過計算接收到的 R、G、B 量的比率來識別顏色。
顏色傳感器IC的結構
下圖是顏色傳感器IC的結構。 內部配備有彩色濾光片（Color）和紅外截止濾光片（Ir cut）。
（ROHM代表性顏色傳感器的簡要結構）
下面比較了帶有和不帶有這些濾光片的傳感器的光譜特性。
（RGB光譜特性示意圖）
顏色傳感器IC通過在內部傳感器配備R、G和B顏色濾光片，具有高RGB分光特性，并通過配備紅外截止濾光片，具有紅外線去除特性，可以高精度識別顏色。 。
