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不同類型接近傳感器的工作原理

電容式接近傳感器的工作原理：電容式接近傳感器由高頻振蕩器和放大器等組成，由傳感器的檢測面與大地間構成一個電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態。當物體接近傳感器檢測面時，回路的電容量發生變化，使高頻振蕩器振蕩。振蕩與停振這二種狀態轉換為電信號經放大器轉化成二進制的開關信號。

電感式接近傳感器的工作原理：電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發及輸出電路等組成。振蕩器在傳感器檢測面產生一個交變電磁場，當金屬物體接近傳感器檢測面時，金屬中產生的渦流吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以至停振。振蕩器的振蕩及停振這二種狀態，轉換為電信號通過放大轉換成二進制的開關信號，經功率放大后輸出。

高頻振蕩型接近傳感器的工作原理：由LC高頻振蕩器和放大處理器電路組成，當金屬物體接近振蕩感應頭時會產生渦流，使接近傳感器振蕩能力衰減，內部電路的參數發生變化，由此識別出有無金屬物體接近，進而控制開關的通或斷。所有金屬型傳感器的工作原理：所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。和普通型一樣，它也有一個振蕩電路，電路中因感應電流在目標物內流動引起的能量損失影響到振蕩頻率。目標物接近傳感器時，不論目標物金屬種類如何，振蕩頻率都會提高。傳感器檢測到這個變化并輸出檢測信號。

有色金屬型傳感器的工作原理：有色金屬傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個振蕩電路，電路中因感應電流在目標物內流動引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當鋁或銅之類的有色金屬目標物接近傳感器時，振蕩頻率；當鐵一類的黑色金屬目標物接近傳感器時，振蕩頻率降低。如果振蕩頻率高于參考頻率，傳感器輸出信號。

磁電阻/超導復合式磁傳感器原理

磁電阻/超導復合式磁傳感器早由D. Robbes等人提出，該類傳感器主要由磁電阻傳感器和超導磁場放大器構成。其中超導磁場放大器是一個由超導薄膜構成的閉合環路。超導環路中有一段寬度狹窄區域。磁電阻傳感器位于超導磁場放大器環路狹窄區域上方并由絕緣層分隔。

對于超導磁場放大器而言，其磁場放大倍數主要由放大器的尺寸和狹窄區域寬度決定。增大超導磁場放大器的尺寸，以及減小狹窄區域的寬度，都會顯著增加超導磁場放大器的磁場放大倍數。例如，理論計算表明，當超導磁場放大器直徑達到25 mm，狹窄區域寬度為2 μm時，磁場放大倍數將達到3500 倍，而相應的磁電阻/超導復合式磁傳感器的磁場探測能力將有望達到1 f，甚至更低的磁場。

磁電阻/超導復合式磁傳感器的性能不僅取決于超導磁場放大器的磁場放大能力，同時也取決于磁電阻傳感器的靈敏度、噪聲等特性。目前在磁電阻傳感器領域性能為優異、同時有應用價值及潛力的當屬GMR和TMR磁傳感器。下面將分別對GMR/超導復合式磁傳感器的發展及本課題組在TMR/超導復合式磁傳感器制備、測試方面開展的工作進行介紹。

激光雷達傳感器用于自動駕駛成本下降26%

據外媒報道，韓國汽車供應商Carnavicom在2020年CES展上展示了其研發的激光雷達傳感器。Carnavicom主要為汽車市場提供高級駕駛輔助系統（ADAS）組件。

（圖片來源：Carnavicom）

由于在本地采購無刷直流電機（BLDC）、激光二極管（LD）和雪崩光電二極管（APD）等零部件和關鍵部件，Carnavicom的新款激光雷達掃描傳感器的平均成本下降了26％，從而導致激光雷達傳感器能夠以合理的成本集成至其他激光雷達產品和應用中。

Carnavicom展示了先進的VL－AS16激光雷達傳感器，這是一款適用于自動駕駛環境的16通道掃描裝置。此外，Carnavicom還展示了研發的3通道激光雷達，而且宣布計劃推出價格合理、波長為1550nm的固態激光雷達裝置以及多功能工業專用激光雷達。在激光雷達傳感器的幫助下，通過檢測前方的行人和騎自行車的人等障礙物，自動駕駛汽車可以安全行駛，并避免發生碰撞事故。

Carnavicom公司的首席執行官Jeremy Chong表示：“我們一直在研發先進激光雷達傳感器，表明了我們始終把車輛乘員和行人的安全放在首位。”自2001年成立以來，Carnavicom公司一直在發展壯大。為了部署ADAS技術，2019年，Carnavicom公司投資了40億韓國打造SMT生產線，希望能夠使激光雷達傳感器的年產能超過180萬臺。