Qu'est-ce qu'un capteur passif ?

Auteur : Li Ai
Source : Ulink Media

Qu'est-ce qu'un capteur passif ?

Un capteur passif est également appelé capteur de conversion d'énergie. À l'instar de l'Internet des objets, il ne nécessite pas d'alimentation externe. Il peut donc être alimenté par un capteur externe.

Nous savons tous que les capteurs peuvent être classés en capteurs tactiles, capteurs d'images, capteurs de température, capteurs de mouvement, capteurs de position, capteurs de gaz, capteurs de lumière et capteurs de pression, selon différentes grandeurs physiques de perception et de détection. Pour les capteurs passifs, l'énergie lumineuse, le rayonnement électromagnétique, la température, l'énergie des mouvements humains et les vibrations détectées par les capteurs constituent des sources d'énergie potentielles.

Il est entendu que les capteurs passifs peuvent être divisés en trois catégories suivantes : capteur passif à fibre optique, capteur passif à ondes acoustiques de surface et capteur passif à base de matériaux énergétiques.

• Capteur à fibre optique

Un capteur à fibre optique est un type de capteur basé sur certaines caractéristiques de la fibre optique, développé au milieu des années 1970. Il s'agit d'un dispositif qui convertit un état mesuré en un signal lumineux mesurable. Il se compose d'une source lumineuse, d'un capteur, d'un détecteur de lumière, d'un circuit de conditionnement du signal et d'une fibre optique.

Il présente les caractéristiques suivantes : haute sensibilité, forte résistance aux interférences électromagnétiques, bonne isolation électrique, forte adaptation environnementale, mesure à distance, faible consommation d'énergie, et est de plus en plus mature dans les applications de l'Internet des objets. Par exemple, l'hydrophone à fibre optique est un capteur sonore utilisant la fibre optique comme élément sensible, tout comme le capteur de température à fibre optique.

• Capteur d'ondes acoustiques de surface

Le capteur à ondes acoustiques de surface (SAW) utilise un dispositif à ondes acoustiques de surface comme élément de détection. L'information mesurée est reflétée par la variation de vitesse ou de fréquence de l'onde acoustique de surface dans le dispositif, puis convertie en un signal de sortie électrique. Ce capteur complexe offre une large gamme de capteurs. Il comprend principalement des capteurs de pression, de température, de gènes biologiques, de gaz chimiques et des capteurs intelligents.

Outre les capteurs passifs à fibre optique à haute sensibilité, capables de mesurer la distance et offrant une faible consommation d'énergie, les capteurs passifs à ondes acoustiques de surface utilisent la variation de fréquence Hui pour prédire les variations de vitesse, ce qui permet une mesure très précise de l'écartement des mesures externes. Leur faible encombrement, leur légèreté et leur faible consommation d'énergie leur confèrent d'excellentes propriétés thermiques et mécaniques. Ils marquent l'avènement d'une nouvelle ère de capteurs compacts sans fil. Ils sont largement utilisés dans les sous-stations, les trains, l'aérospatiale et d'autres secteurs.

• Capteur passif à base de matériaux énergétiques

Les capteurs passifs à base de matériaux énergétiques, comme leur nom l'indique, utilisent l'énergie courante pour convertir l'énergie électrique, comme l'énergie lumineuse, thermique ou mécanique. Ils présentent les avantages d'une large bande passante, d'une forte capacité anti-interférence, d'une faible perturbation de l'objet mesuré et d'une grande sensibilité. Ils sont largement utilisés dans les champs électromagnétiques tels que la haute tension, la foudre, les champs de rayonnement intense, les micro-ondes de forte puissance, etc.

Combinaison de capteurs passifs avec d'autres technologies

Dans le domaine de l'Internet des objets, les capteurs passifs sont de plus en plus utilisés, et divers types de capteurs passifs ont été commercialisés. Par exemple, des capteurs combinant NFC, RFID, et même Wi-Fi, Bluetooth, UWB, 5G et autres technologies sans fil ont vu le jour. En mode passif, le capteur capte l'énergie des signaux radio ambiants via l'antenne, et les données sont stockées dans une mémoire non volatile, conservée en cas de coupure de courant.

Capteurs de contrainte textiles passifs sans fil basés sur la technologie RFID. Combinant la technologie RFID et des matériaux textiles, ils forment un équipement doté d'une fonction de détection de contrainte. Adoptant le mode de communication et d'induction de la technologie d'étiquette RFID UHF passive, ce capteur fonctionne grâce à l'énergie électromagnétique. Doté d'un potentiel de miniaturisation et de flexibilité, il constitue un choix potentiel pour les appareils portables.

À la fin

L'Internet des objets passifs représente l'avenir du développement de l'Internet des objets. En tant que maillon de l'Internet des objets passif, les exigences en matière de capteurs ne se limitent plus à la taille réduite et à la faible consommation d'énergie. L'Internet des objets passifs constituera également une voie de développement à développer. Grâce à la maturité et à l'innovation continues de la technologie des capteurs passifs, son application se généralisera.