撞击传感器 简述碰撞传感器的分类

简述碰撞传感器的分类

碰撞传感器是一种常见的电子元件，主要用于检测物体间的碰撞情况，以及在某些场合下触发相应的动作。根据其工作原理和应用场景的不同，碰撞传感器可以分为多种类型。

1. 机械式碰撞传感器

机械式碰撞传感器是最简单、最常见的一种类型。它通常由一个弹簧和一个开关组成。当受到外力撞击时，弹簧会被压缩，使开关触发。机械式碰撞传感器的优点是价格低廉、结构简单，但它的寿命较短，容易出现误触发等问题。

2. 磁性碰撞传感器

磁性碰撞传感器主要通过磁场感应来检测物体间的碰撞情况。它通常由一个磁铁和一个开关组成。当磁铁受到外力撞击时，磁场会发生变化，使开关触发。磁性碰撞传感器的优点是寿命较长、可靠性较高，但它需要较强的磁场才能触发，对于一些较小的碰撞可能无法检测到。

3. 光电式碰撞传感器

光电式碰撞传感器主要通过光电效应来检测物体间的碰撞情况。它通常由一个发射器和一个接收器组成。发射器向物体发射光线，接收器接收物体反射回来的光线。当物体受到外力撞击时，反射回来的光线会发生变化，使接收器触发。光电式碰撞传感器的优点是灵敏度较高、可靠性较高，但它需要一定的灯光条件才能正常工作，且价格较高。

4. 声波式碰撞传感器

声波式碰撞传感器主要通过声波反射来检测物体间的碰撞情况。它通常由一个发射器和一个接收器组成。发射器向物体发射声波，接收器接收物体反射回来的声波。当物体受到外力撞击时，反射回来的声波会发生变化，使接收器触发。声波式碰撞传感器的优点是能够检测到较小的碰撞，但它需要一定的声音条件才能正常工作，且价格较高。

5. 加速度式碰撞传感器

加速度式碰撞传感器主要通过检测物体加速度的变化来判断是否发生碰撞。它通常由一个微型加速度计和一个微处理器组成。当物体受到外力撞击时，加速度计会检测到加速度变化，微处理器会根据变化情况判断是否发生碰撞。加速度式碰撞传感器的优点是能够检测到非常微小的碰撞，但它需要较高的技术要求和成本投入。

以上就是几种常见的碰撞传感器类型，它们各有优缺点，可以根据实际需求选择合适的类型。在实际应用中，碰撞传感器可以被广泛应用于机器人、汽车、航空航天等领域，以及各种自动化控制系统中，为人们的生活和工作带来了很大的便利。

Prevent研发新型传感器，能精确测量头部撞击，帮助识别脑震荡

当运动员或士兵出现脑震荡时，最有效的做法是让他们离开赛场或退出行动，这样他们就可以快速恢复。然而对我们来说，与头部损伤有关的许多问题仍然是个谜，包括为什么一些撞击会导致脑震荡，而另一些则不会。

但新的测量设备正在开发之中，它可能有助于提供大量有关头部撞击的信息。通过实时对佩戴者发出警告，提醒他们退出比赛或军事行动，从而帮助保护运动员和士兵免受脑损伤。

（来源：PREVENT BIOMETRICS）

人们意识到头部损伤的真正风险已经有很长一段时间了。Prevent Biometrics 公司的 CEO 迈克·肖格伦（Mike Shogren）说：“10 年前，如果有人（的头部）受到了很大的冲击，他们仍会被要求站起来继续比赛或前进。而现在，减少头部撞击和了解脑震荡风险是体育和军队的关注重点。”

Prevent 是开发新传感器以精确测量和记录头部撞击的几家公司之一，这种技术将有助于识别潜在的脑震荡，并为相关研究提供数据。

该公司的首席科学官亚当·巴特契（Adam Bartsch）表示，科学家们长期以来一直试图测量头部创伤所涉及的冲击力。

他说：“几十年前，科学家们不得不使用所谓的‘戈德堡装置’来研究头部撞击。

他们有时会用到牙齿模具，模具上有一个硬板和比骰子稍大的传感器，还有一根 10 米长的线将其连接到计算机上。

佩戴者（受到冲击时）要咬住模具，但他们会流口水，收集的数据也不完美，但这是最好的设备了。”（注：戈德堡装置指的是那些旨在完成简单任务，但设计过于复杂的机械或装置。）

Prevent 公司开发的设备，名为撞击监测护齿器（IMM，Impact Monitoring Mouthguard），起初是在一家诊所构思出来的。它既是监测工具，也是有效的护齿器，佩戴者需将其放在口腔中。

它能计算撞击的力度、位置、方向和次数，然后通过蓝牙将数据传输到其他设备上进行评估。

目前，Prevent 公司正在使用该护齿器来研究降落伞着陆坠落（PLF，parachute landing falls）技术。

这是一种让跳伞员安全着陆而不会受伤的安全着陆技术，由美国陆军开发，作为其伞兵训练计划的一部分。该项目正以 2000 多名伞兵为研究对象。

正确的 PLF 技术可以吸收跳伞者双脚着地以及侧向翻滚时撞击地面的冲击力，从而将着陆冲击依次分布在小腿、大腿、臀部和背部。

但一个错误可能会使跳伞者的头向后摆动并撞击地面。护齿器上的传感器显示，这种情况发生的频率远高于任何人所以为的那样。

巴特契说：“我们在大约 5% 的跳伞落地中发现了明显的头部撞击，而（官方）公开的伞兵脑震荡事件发生率只有该数字的三十分之一。”

一系列测试证实，该护齿器记录的、可能导致脑震荡的事件，实际上已经造成了脑震荡。

在训练中，伞兵往往要在糟糕的着陆尝试后起身继续训练。因此，此前的官方数据只反映了那些无法独立站立的人的受伤情况。

同样，在体育运动中，运动员经常被鼓励“克服它”，而不是报告受伤情况。

眼下，Prevent 公司正在与橄榄球世界杯赛联合开展一个大型项目，该项目将监测球员状况，并允许教练将受伤球员带离球场并对他们进行评估。

针对拳击和长曲棍球等其他运动，还有包括 Biocore、ORB 和 HitIQ 在内的其他几种护齿器设备正在开发之中。

未来，Prevent 公司希望能够评估多次小冲击的总体影响，看看它们在什么情况下会造成严重的累积损伤。

肖格伦说：“了解除大冲击以外的总冲击量也很关键。这就像是拳击比赛一样，最后把你击倒的一拳，如果出现在第一轮，可能就不会把你击倒了。”

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