盘点几种阵列式传感器的布局方式

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阵列式传感器是指一种或多种传感器按照一定的排列顺序构成的具有一定功能和作用的整体，通过传感器的集成，可以实现区域内的数据采集和提取，为后续的大数据分析提供了便利，由于每个应用的需求的不同，所以需要采用不同的传感器布局来实现相应的功能，为了尽可能的优化设计，需要提前了解每种布局方式的设计原理和注意事项。

由于阵列式传感器的布局方式有很多，我们只介绍其中的几种较为常见的方式：

一、圆周环形布局：这种布局方式是在不同的直径的圆周上均匀排布传感器，一般会在最外侧圆周放置激励源，打个比方，红外传感器圆周整列排布，最外侧可以是发光管阵列作为激励源，内测几个圆周上分布光电接收传感器，用一个形象化的图片来说明一下：这样的布局方式主要用于提取相对平整表面上的数据信息，配合不同的传感器类型，可以用来分析区域内的物质密度，表面反射率大小，温度的变化趋势等等信息，整个传感器整列设计和加工难度不大，在传感器密度要求不是很高的情况下，可以采用离散器件做成柔性PCB板来来实现，效果也很稳定。

二、矩形排列布局：整个的阵列式传感器按照矩形排列，左右或上下两侧为激励源，中间部分为传感器整列，也可以是激励源与传感器阵列独立设计，这种设计可以采集固定的一个方向上的变化趋势。

矩形布局的传感器阵列应用比较广泛，举一个简单的例子，传感器的类别是温度传感器，需要检测管道中是否有高温液体流过，对管道外壁一个区域内的温度影响及升温趋势，这个时候就可以用到矩形排布的温度传感器阵列，我们知道管道中的液体通常是单向流动，当液体流过管道时，位于管道壁的阵列上的传感器会随着液体流动的方向逐渐升温，这样我们甚至可以通过升温的速度来判断液体的大体流速。

三、异型排列布局：这种布局通常需要根据不同的被测物外形来决定传感器阵列的外形样式，通常采用采集器和激励源一体的传感器类型，比如需要绘制一块石头外形轮廓，可以通过超声波阵列、红外阵列，具体的形状要根据石头的大致外形，达到的精度要求来决定。这种布局的传感器阵列通常比较复杂，但是应用场合很多，比如野外考察，地质分析，形态检测等等。

上面的每种布局方式都可以实现很多的功能，也可以根据自己的需要来优化，拿圆周型布局来说，如果想要激励源和传感器实现单独配置，即可以单独对某一个点的数据进行控制，我们可以把激励源和传感器合成一体然后均匀分布到圆周区域内，这样就可以很灵活的通过外部电路来切换每个传感器的工作时序，降低传感器阵列的整体功耗。当然还有很多的改进方案，每个设计人员也有不同的设计思路，有兴趣的话可以做一些尝试。
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