Sensorit ovat olennainen osa nykyaikaista elämää. Jos luet tätä artikkelia tietokoneella, käytät todennäköisesti hiirtä, joka sisältää optisen anturin. Jos käytät älypuhelinta, käytät kosketusantureita joka kerta, kun kosketat näyttöä. Mutta mikä tarkalleen ottaen on sensori?

Sensori on laite, joka mittaa ympäristöstään tulevaa fyysistä syötettä ja muuntaa sen dataksi, jota ihminen tai kone voi tulkita. Useimmat anturit ovat elektronisia (data muunnetaan elektroniseksi dataksi), mutta jotkut ovat yksinkertaisempia, kuten lasinen lämpömittari, joka esittää visuaalista dataa. Ihmiset käyttävät antureita lämpötilan mittaamiseen, etäisyyden mittaamiseen, savun havaitsemiseen, paineen säätelyyn ja lukemattomiin muihin käyttötarkoituksiin.

Elektronisia antureita on kahdenlaisia: analogisia ja digitaalisia. Analogiset anturit muuttavat fyysisen tiedon analogiseksi signaaliksi. Analogiset anturit ovat paljon tarkempia kuin digitaaliset anturit, jotka rajoittuvat rajalliseen joukkoon mahdollisia arvoja. Alla on kaavio, josta näkyy analogisten ja digitaalisten signaalien ero:

Koska analogiset signaalit ovat jatkuvia, ne voivat ottaa huomioon pienimmänkin muutoksen fysikaalisessa muuttujassa (kuten lämpötilassa tai paineessa). Digitaaliset signaalit, vaikka ne noudattavatkin yleistä muutossuuntaa, rajoittuvat kiinteisiin tietoihin (ykkösiin ja nolliin).

Asensorityyppejä on lukuisia. Pelkästään tavallisessa autossa on kymmeniä erityyppisiä antureita. Rengaspaineanturit ilmoittavat, onko rengas tyhjä tai tarvitseeko se lisää ilmaa. Teslan kaltaiset itseajavat autot on varustettu ultraääniantureilla, jotka mittaavat ajoneuvon ja ympäristön muiden kohteiden välistä etäisyyttä ääniaaltojen avulla. Kodin turvajärjestelmissä käytetään liiketunnistimia, jotka havaitsevat lähinnä suurempien kohteiden liikkeet. Yleisimmin kotivalvonnassa käytetty liiketunnistin on nimeltään passiivinen infrapuna (PIR), joka havaitsee infrapunasäteilyä tunnistimen ympäristössä.

Sensoritekniikkaa käytetään usein myös lääketieteellisissä laitteissa. Syöttöantureita, kuten myoelektrodeja, käytetään proteesiteknologiassa. Myoelektrodit havaitsevat sähköisen signaalin potilaan lihassupistuksista. Sykesensorit valvovat ja havaitsevat potilaan pulssin, ja lämpömittarit mittaavat lämpötilaa.

Asensoritekniikan tulevaisuus

Teknologian kehittyessä antureiden käyttö laajenee edelleen elämän joka osa-alueelle. Insinöörit ja tiedemiehet ympäri maailmaa tulevat käyttämään antureita liikennejärjestelmien, lääketieteellisten toimenpiteiden, nanoteknologian, mobiililaitteiden, virtuaalisen ja lisätyn todellisuuden ja jopa tekoälyn (AI) parantamiseen.