传感器 位移 浅谈传感器的应用——位移测量

浅谈传感器的应用——位移测量

通过学习，我们了解到传感器对于信息技术十分关键，在生活各个方面占有着不可或缺的地位，能够测量不同的物理量（如力、速度，气体、液体、温度等），本文主要介绍用于位移测量的传感器，并简要阐述其工作原理。

以下便是对几种测量位移传感器的介绍。

一、电阻应变式位移传感器

电阻式传感器基本原理是将被测信号的变化转变成电阻值的变化，能够进行位移、形变、力等的测量，而应变式位移传感器便是基于电阻式传感器所制成，其工作原理主要是将被测位移量转换成弹性元件的形变和应变，然后通过应变片和应变电桥，输出一个正比于被测位移的电量，同时这种传感器采用了悬臂梁-螺旋弹簧串接的组合结构，测量的位移较大，通常在10-100mm.

二、电容式传感器

电容式传感器的基本原理便是将被非测量转换成电容量变化的传感器，也就是说通过电容的变化，可以通过C=εA/d就可求出位移量，电容式传感器除了能够用于测量位移，还能够测量振动、角度、加速度等。

三、差分变压器式传感器

工作原理同变压器，由两个或多个带铁芯的电感线圈组成，一、二次绕组之间的耦合，随衔铁或两个绕组之间的相对位移而改变，也就是说被测件的微小位移使衔铁在差分线圈中移动，线圈的电感值就会发生变化，将被测位移量转换成电压输出，其中两个二次绕组反向串接，此时差分输出电压为零，于此同时通过输出我们就可以知道衔铁位移的大小和方向，并由此可判断出被测物体的移动方向和位移量大小。

四、霍尔式位移传感器

将磁场强度相同的两块永久磁铁，同极性相对的放置，霍尔元件处在两块磁铁之间，此时霍尔电势为零，位移为零，若霍尔元件发生相对位移，霍尔元件感受的磁感应强度也会改变，此时霍尔电势的大小反映出霍尔元件与磁铁间的相对位置的变化，就能够求出位移量大小，适合测量微位移及振动的测量。

五、总结

通过学习我们能够知道对于不同精度和不同被测对象，所选择的测量传感器都不尽相同。因此，我们学习传感器一定要先学会其基本工作原理，找到不同传感器相通的地方，针对性地学习，这样才能提高对传感器知识点的掌握。

苹果也无知？iPhone 12的传感器位移防抖究竟是个啥？

今日北京时间凌晨，苹果正式发布了iPhone 12系列4款手机，iPhone 12标准版和iPhone 12 Mini足够算得上真香，而两款iPhone 12 Pro版本也各具特色（另一款为iPhone 12 Pro Max）。不过单就拍照实力而言，那最强的必定还是iPhone 12 Pro Max。这主要因为3枚镜头都具备1200万像素主相机，除了f/2.4光圈超广角镜与iPhone 12 Pro相同以外，26mm广角镜头，采用了苹果手机中目前为止最大的感光元件，CMOS面积增大了47%，达到1.7um大小，尤其是在夜景拍照时，整体低光表现提升87%。不过让我更感兴趣的是iPhone 12 Pro Max的感光元件还加入Sensor-Shift（传感器位移式）防抖，利用感光元件的移动，加强防抖效果，按照苹果官方说法，手持2秒曝光完全没有问题。

iPhone 12系列

iPhone 12 Pro与iPhone 12 Pro Max相机区别

但是，直到当我看到苹果官网给出的关于“传感器位移式防抖”的介绍，作为还算比较了解相机的我表示，苹果也开始变得这么无知了吗？明白苹果想要“越级碰瓷”单反相机以表示该技术够牛够专业的想法，但什么时候传感器防抖变成只有单反才具备的独门秘笈了呢？松下、奥林巴斯、索尼纷纷表示：看不起我们是不是！我们微单不配有姓名是不是！！

当然，iPhone 12 Pro Max在手机上首次实现了“机身防抖”（传感器位移防抖），这是值得拍手叫好的事，作为一部手机而言也算得上是技术上的突破，但传感器位移式防抖绝非只是单反才拥有，反而是微单相机将其发扬光大，甚至变为不少专业相机的标配。既然说到传感器防抖，那么今天我们也简单来聊聊，这个“传感器位移式防抖”究竟是个啥吧。

首先，无论是相机还是手机，目前最主流的防抖技术有三种：镜头光学防抖（OIS）、电子防抖（EIS），以及机身防抖，也就是这次iPhone 12 Pro Max新加入的传感器位移式防抖。在此之前，手机中一般只有高端型号才会搭载OIS光学防抖，主要通过镜头内部的防抖组件位移或倾斜，来补偿像场发生的偏移或倾斜，从而减少因为抖动或倾斜带来的模糊，让照片更加清晰，佳能的IS防抖、尼康VR防抖都是如此。

传感器位移式防抖，其实在原理上也是这样，不过防抖组件并非在镜头，而是传感器本身。最早使用传感器防抖的应该是宾得单反，其代表性的SR防抖就是机身防抖的初代技术，不过由于技术局限性，仅有两轴的防抖性能对于上下左右的晃动只在标准焦段以及广角会有些效果，而在使用长焦镜头时则完全比不上光学防抖，所以该技术停滞了不少时间。一直到奥林巴斯将传感器防抖升级为5轴防抖，能够有效补偿内置镜头防抖无法修正的相机滚动、以及微距摄影时易发生的水平/垂直位移该，技术才又回归到影像领域，并且快速普及到M4/3、APS-C以及全画幅微单相机中。

这次iPhone 12 Pro Max目前只有26mm的广角镜头搭载了“传感器位移式防抖”，所以并没有使用5轴防抖的设计，应该和之前的宾得单反一样为两轴防抖，但由于传感器尺寸要更小，所以防抖性能应该会有不错的表现。

吐槽归吐槽，这次或许也只是苹果在用词上不够严谨，但有了这个新的防抖技术确实能帮助我们在拍照以及拍视频时提供更稳定的画面，如果你是冲着拍照以及拍视频来选择新iPhone，那么iPhone 12 Pro Max绝对是首选。

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