センサーとは?

センサーは現代の生活に欠かせない存在です。 この記事をパソコンで読んでいる方は、光学センサーを搭載したマウスを使用していることが多いと思います。 スマートフォンであれば、画面を触るたびにタッチセンサーを使っています。 しかし、センサーとは一体何でしょうか。

センサーとは、環境からの物理的入力を測定して、人間または機械が解釈できるデータに変換する装置です。 ほとんどのセンサーは電子的ですが (データは電子データに変換されます)、ガラス温度計のように視覚データを表示する単純なものもあります。 温度測定、距離測定、煙の検出、圧力調整など、さまざまな用途にセンサーが使われています。

電子センサーには、アナログとデジタルの2種類があります。 アナログ・センサーは、物理的なデータをアナログ信号に変換する。 アナログセンサーは、有限の可能な値に制限されるデジタルセンサーに比べて、はるかに正確です。 以下は、アナログ信号とデジタル信号の違いを示すグラフです:

Source: Chris Cunningham

アナログ信号は連続的であるため、物理変数(温度や圧力など)のわずかな変化も考慮することができます。 デジタル信号は、一般的な変動傾向には従うものの、固定データ(1と0)に制限されます。

センサーには多数の種類があります。 平均的な自動車だけでも、何十種類ものセンサーがある。 タイヤ空気圧センサーは、タイヤがパンクしているか、もっと空気が必要なのかを示します。 テスラ」のような自動運転車には、音波で周囲の物体との距離を測る超音波センサーが搭載されています。 ホームセキュリティシステムには、主に大きな物体の動きを検知するモーションセンサーが使用されています。 家庭用監視カメラに最も多く使用されているモーションセンサーはPIR(Passive Infared)システムと呼ばれ、センサーの周囲の赤外線を検知するシステムです。

センサー技術は、医療機器にも頻繁に使用されています。 筋電極のような入力センサーは、人工装具技術で使用されている。 筋電極は、患者の筋収縮から電気信号を検出する。 心拍センサーは患者の脈拍を監視・検出し、体温計は体温を測定する。

センサー技術の将来

技術の発展とともに、センサーの使用は私たちの生活のあらゆる側面に広がり続けるでしょう。 世界中のエンジニアや科学者が、交通システムや医療処置、ナノテクノロジー、モバイル機器、仮想現実や拡張現実、さらには人工知能 (AI) を強化するために、センサーを使用するようになるでしょう。

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