Sensorteknologier

Sensorteknologier omfattar metoder och enheter som uppfattar och omvandlar fysiska, kemiska eller biologiska fenomen till elektriska signaler som kan lagras, överföras och analyseras. De används inom många branscher för att mäta variabler, övervaka processer och stödja beslut. Modern sensorik kännetecknas av små storlekar, låg strömförbrukning och ofta inbyggd kommunikation via trådlöst eller ledat nätverk.

De viktigaste sensorfamiljerna inkluderar fysiska sensorer (temperatur, tryck, läge, acceleration, gyroskop, magnetfält), kemiska och biologiska sensorer (gasmätning, näringsämnen, pH, enzymbaserade) och optiska sensorer (ljus, spektral respons, bildsensorer). Många sensorer tillverkas som MEMS, vilket möjliggör massproduktion och integration med elektronik.

Sensorer fungerar genom olika transduktionsprinciper: resistiv, kapacitiv, piezoelektrisk, induktiv, optisk och magnetisk. Sensing element fångar fenomenet medan signalen förstärks och omvandlas till en användbar elektrisk signal genom signalbehandling och konvertering.

En typisk sensorlänk består av sensing element, transducer, signal conditioning, analog- till digital-omvandling och kalibrering. Data exporteras ofta via standardgränssnitt (I2C, SPI, USB, nätverk) och kan vara kopplat till lokala enheter eller molntjänster i IoT-sammanhang.

Användningar omfattar fordons- styrsystem, industriell automation, konsumentelektronik, hälso- och sjukvård, miljöövervakning och smarta städer. Sensorfusion och edge computing förfinar tolkningar av flera samtidiga signaler.

Utmaningar inkluderar kalibrering och driftstabilitet, brus och brusreducering, kostnad, energiåtgång och datasäkerhet. Trenderna pekar mot ökad integrering, nanosensorer, flexibla sensorer och mer edge-beräkning och intelligenta sensorapplikationer.