什么是传感器（）？
传感器（）是指将采集到的信息转换成设备可以处理的信号的部件或设备。
人类将根据从视觉、听觉、嗅觉和触觉获得的信息采取行动。 对于根据从传感器获得的信息进行控制或处理的设备也是如此。
传感器采集并转换温度、光、颜色、气压、磁力、速度、加速度等信号（物理量）。
除了利用酶和微生物等生物物质的生物传感器之外，这些技术还利用半导体中的材料变化。
物联网和传感器
IoT（物联网），其中所有对象都连接到互联网。
不仅是智能手机、个人电脑等通信设备，还有医疗设备、可穿戴设备、车辆、自然环境、基础设施等，所有物体都可以连接到互联网上共享信息，从而创造更加便捷、安全、安全的网络。更安全的社会。
必须认识到这些是检测状态的“传感器”。
[物联网相关术语的定义]
物联网（IoT）：（“ of ”），是指将传感器嵌入到周围的物体中并连接到互联网，使物体与物体和人能够相互通信的状态。
德国·工业4.0：是德国政府为提高制造业智能化水平提出的概念。 也是产学研共同推动的国家级项目。 推出旨在通过工厂物联网创造新价值的新概念。
M2M：to：指物体之间通过网络直接通信，而不使用人类媒介。 ＜P2M：从人到物的通信＞，＜M2P：从物到人的通信＞
工业互联网：GE推动的工业物联网战略()。
地磁传感器
地球被称为地磁的磁力包围。
地磁传感器是检测地球磁力的传感器，也称为“电子罗盘”。
地磁传感器可以通过检测地磁来检测方向。
【地球周围的地磁】
地磁传感器有X、Y两轴型和加Z的三轴型，测量各个方向的磁力值。
如果不像简单指南针那样考虑倾斜，则仅使用 X 轴和 Y 轴的值。 当考虑倾斜时，地磁传感器的 3 轴值需要与加速度传感器相结合，以将其校正到正确的方向。
下图为地磁传感器水平旋转时X、Y值的分布。
如果地磁传感器水平旋转，输出轮廓中的圆心变为零，理想情况下不会受到周围磁场的影响。
然而，中心实际上是由于环境磁场的影响而发生移动的，因此需要进行调整，将圆心移至零。
地磁传感器得出的北极称为磁北（稍微偏离北极）。 通过使用上述方程计算该磁北的角度，可以很容易地知道方向。
各种磁传感器
磁传感器是一种设计用于测量磁场大小和方向的传感器。
根据用途，传感器有多种类型。 下面列出了典型的传感器。
检测方法
大厅
先生
心肌梗死
构成
抗噪音
（灵敏度）
×
△
◎
目前的消费
×
△
◎
响应速度
×
△
◎
霍尔传感器
基于霍尔效应测量磁通密度并输出与磁通密度成比例的电压的传感器。
它易于使用，主要用于非接触式开关应用，例如门和笔记本电脑等物体的打开和关闭检测。
磁阻传感器
MR()传感器也称为磁阻效应传感器，它利用物体的电阻因磁场而变化来测量地磁场的大小。
其灵敏度比霍尔传感器更高，功耗更低，因此是应用更为广泛的磁传感器。 除了电子罗盘等地磁检测应用外，还用于电机旋转和位置检测应用。
磁力传感器
MI ( ) 传感器是采用特殊非晶线并应用磁阻效应的下一代磁传感器。
它的灵敏度比霍尔传感器高一万倍以上，可以高精度测量地磁的微小变化。
可用于超低功耗定向检测（电子罗盘），也可用于室内定位、金属异物检测等高灵敏度应用。
脉搏传感器
脉搏波是心脏输送血液时产生的血管容积变化的波形。 监测这种体积变化的检测器称为脉冲传感器。
首先测量心率有四种方法，心电图、光电脉波法、血压测量法、心音图等。
其中，光电脉搏波法是使用脉搏传感器的测量方法。
由于测量方式不同，光电脉搏波法的脉搏传感器包括透射式和反射式。
透射型将红外线或红光照射到体表，测量随心脏搏动而变化的血流量的变化，并随着穿过身体的光的变化而测量脉搏波。
该方法仅限于测量容易穿透的部位，例如指尖和耳垂。
反射式脉冲传感器
反射式脉搏传感器用波长约为550nm的红外线、红光和绿光照射生物体，并使用光电二极管或光电晶体管来测量生物体反射的光。 动脉血中存在含氧血红蛋白，具有吸收入射光的特性，因此通过检测血流量（血管容积的变化）随时间的变化以及对心脏跳动的响应来测量脉搏信号。
另外，由于是测量反射光，因此无需像透射型那样限制测量位置。
【【反射式脉搏传感器原理】
当使用红外线或红光测量脉搏波时，由于室外太阳光中含有的红外线的影响，无法进行稳定的脉搏波测量。 因此，建议仅将其用于室内或半室内应用。
在运动手表等户外应用中，血液中血红蛋白的吸收率较高。 由于绿色光源受环境光影响较小，因此我们使用绿色LED作为照明光。
脉冲传感器的应用
通常，动脉血氧饱和度 (SpO2) 是通过观察以下两点来测量的。 通过脉搏传感器获得的波形的波动周期来观察心率（脉搏率）； 使用红外线和红光两种波长来观察脉动（变化量）。
此外，作为脉搏传感器应用，有望通过高速采样和高精度测量来获取HRV分析（压力水平）、血管年龄等各种生命体征。
气压传感器
气压传感器是检测大气压力的传感器。
根据要测量的压力值的不同，压力传感器有各种材质和方法的传感器，如下所示。
在这些压力传感器中，检测大气压力（用于气压检测）的传感器通常被称为气压传感器。
[使用材料-按方法分类的压力传感器]
气压传感器的典型示例是使用硅（Si）半导体的压阻式传感器。
ROHM提供的气压传感器也是压阻式气压传感器。
压阻式气压传感器
压阻式气压传感器采用Si单晶板作为膜片（受压元件），通过在其表面扩散杂质形成电阻桥电路，利用施加压力时产生的变形作为电阻值的变化来计算压力（空气压力）。
[[压阻式气压传感器]
由于施加在电阻器上的压力而导致电阻率（电导率）发生变化的现象称为压阻效应。 ROHM的气压传感器IC将压阻式压力接收元件（膜片结构和压敏电阻集成※MEMS）和包括温度校正处理、控制电路等的集成电路（※ASIC）集成到一个封装中，可以轻松获得高-精确的气压信息。
※MEMS：Micro（微机电系统）
将机械部件、传感器、执行器（驱动部件）等集成在一块电路板上的装置。
※ASIC：（专用集成电路）
它是一种将多种电路功能组合到特定应用中的集成电路。
加速度计
加速度是指单位时间内产生的速度，测量加速度的IC称为加速度传感器。
通过测量加速度传感器原理，可以测量物体的倾斜和振动等信息。
加速度的单位是m/s2（※国际单位制SI）。
另外，单位G是基于※标准重力的加速度值（1G=9.806 65m/s2）。
还有一个单位※Gal（CGS单位制）用于检测地震振动的加速度。
※ 国际单位制SI（法语：Système d'unités）
由长度m、重量kg、时间s组成的国际单位（MKS单位）。
※标准重力
物体在重力影响下产生的加速度。 当物体自由落体时，单位时间内物体增加的速度值（9.806 65m/s2）。
※ 加尔
CGS（长度cm，重量g，时间s）单位制的加速度单位。 它被定义为SI单位制的1/100（1Gal=0.01 m/s2）。
加速度传感器一般分为低G加速度传感器和高G加速度传感器，如下图所示。
电容式加速度传感器
ROHM集团的加速度传感器是采用MEMS技术的电容式加速度传感器。
传感器元件由硅制成的固定电极、可动电极和弹簧组成。 当不施加加速度时，固定电极和可动电极之间的距离相同。 当施加加速度时，可动电极发生位移。 结果，与固定电极的位置关系改变，并且电极之间的电容改变。 ※ASIC将容量的变化转换为电压，计算出加速度。
【电容原理】
※专用集成电路
（专用集成电路）
指为特定目的而集成多种电路功能的集成电路。
电流传感器
什么是电流传感器？
电流传感器是检测电路中流动的电流值的传感器。
电流检测方式
如下图所示，检测流动电流的方法大致可分为电阻检测型和磁场检测型。
【目前检测方法及特点】
电阻检测型将分流电阻引起的电压降转换为电流。 它安装简单、价廉物美、操作方便，但缺点是电阻上的功率损耗会产生大量热量。 磁场检测型<带铁芯>
通过根据电流线中流动的电流测量铁芯中产生的磁场的大小来测量电流值。 这种方式不需要接触，功率损耗较小，但铁芯较大，存在安装面积大的问题。 ＜铁芯＞
利用霍尔效应，将流动电流周围产生的磁场转换为电压（霍尔电压），从而测量电流值。 由于霍尔效应产生的电压很小，因此IC由霍尔元件和放大器电路组成。 由于需要将电流引入 IC，因此会产生功率损耗。
M1电流传感器
为了消除上述磁场检测型在安装困难（有铁芯）和功耗（无铁芯）方面的缺点，ROHM开发了采用MI（ ) 元素。
MI传感器是采用特殊非晶丝并利用其磁阻效应的新一代传感器。 其特点是具有超高灵敏度的磁检测能力。
灵敏度远远超过霍尔元件，可以高精度检测磁性的微小变化。 因此，无需向封装内导入电流，就能够高精度地进行非接触电流检测（磁检测）。
[电流传感器的结构比较（罗姆调查）]
综上所述，MI电流传感器可以进行低功耗的非接触式电流测量，并且可以进一步减少安装面积。
颜色传感器
光敏传感器（光传感器）中传感器原理，检测R（红）、G（绿）、B（蓝）三基色的传感器称为颜色传感器。
颜色传感器通过光电二极管接收环境光并检测 RGB 值。
颜色传感器的原理
当具有RGB分量的光照射到物体上时，反射光的颜色分量会随着物体的颜色而变化。
例如，红色物体的反射光成分是红色，黄色物体是红色和绿色，白色包含所有红色、绿色和蓝色成分。
（物体反射光颜色示意图）
可见，物体的颜色是由物体反射的光色（R、G、B）分量的比例决定的。
人眼通过获得反射光成分来识别物体的颜色。
在黑暗的地方你什么也看不见！ 这是因为没有照射光，也没有反射光，所以看起来漆黑一片。
与人眼一样，颜色传感器使用光电二极管接收光线，并通过计算接收到的 R、G、B 量的比率来识别颜色。
颜色传感器IC的结构
下图是颜色传感器IC的结构。 内部配备有彩色滤光片（Color）和红外截止滤光片（Ir cut）。
（ROHM代表性颜色传感器的简要结构）
下面比较了带有和不带有这些滤光片的传感器的光谱特性。
（RGB光谱特性示意图）
颜色传感器IC通过在内部传感器配备R、G和B颜色滤光片，具有高RGB分光特性，并通过配备红外截止滤光片，具有红外线去除特性，可以高精度识别颜色。 。
