可穿戴设备中都有哪些传感器？主要的分类（1）

来源：罗姆半导体社区

可穿戴设备是一种可以安装在人、动物和物品上，并能感知、传递和处理信息的计算设备，传感器是可穿戴设备的核心器件，可穿戴设备中的传感器是人类感官的延伸，增强了人类“第六感”功能。

随着生物科技的发展，以及传感器小微型化与智能化方向的发展，可穿戴设备也许将会进化成植入人体的智能设备。

运动传感器

运动传感器运动控制传感器是一种将非电量（如速度、压力）的变化转变为电量变化的原件。包括：加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器或者说电子罗盘传感器、大气压传感器（通过测量大气压力可以计算出海拔高度）等。

这些传感器主要实现的功能有运动探测、导航、娱乐、人机交互等，其中电子罗盘传感器可以用于测量方向，实现或辅助导航。生命在于运动，运动是生命中不可或缺的重要组成部分。

因此，通过运动传感器随时随地测量、记录和分析人体的活动情况具有重大价值，用户可以知道跑步步数、游泳圈数、骑车距离、能量消耗和睡眠时间，甚至分析睡眠质量等。

运动传感器的功能及实现原理

通过运动传感器随时随地测量、记录和分析人体的活动情况，用户可以知道跑步步数、游泳圈数、骑车距离、能量消耗和睡眠时间等，同时还能导航、娱乐等。

运动传感器需要实现的功能包括对3种不同类型惯性器件传感数据的采集、姿态角结算和有线通信。运动传感器主要包括5个部分：MCU、加速度传感器、陀螺仪传感器、磁力计和CAN接口。MCU包括同步串行通信总线（I2C）、异步接收发送器（UART）、按键等模块，它控制节点的一系列操作。节点由有线供电，MCU控制3种传感器的数据采集、姿态角解算和CAN收发。

生物传感器

生物传感器对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。是由固定化的生物敏感材料作识别元件（包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质）与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等）及信号放大装置构成的分析工具或系统。生物传感器具有接受器与转换器的功能。

生物传感器包括血糖传感器、血压传感器、心电传感器、肌电传感器、体温传感器、脑电波传感器等，这些传感器主要实现的功能包括健康和医疗监控、娱乐等。

生物传感器的功能及实现原理

健康预警、病情监控，借助可穿戴技术，医生可以提高诊断水平，家人也可以与患者进行更好的沟通。

例如由血压传感器构成的可穿戴医疗设备，可以对用户身体数据进行追踪和监测，分析提炼出医学诊断模型，预测和塑造用户的健康发展状况，为用户提供个体化心血管专项贴身医疗及健康管理方案，同时也帮助家人关怀亲人的健康状况。

血压监测仪是通过传感器来检测人体动脉血管壁震动引起的袖带压力微小变化，最常用的方法是振荡法，其基本原理是利用捆绑在手臂上的袖带，通过充气泵向袖带充气，以阻断血管中脉动的传播，达到一定压力（一般为124~316kPa）后开始放气，当气压到一定程度，血流就能通过血管，且有一定量振荡波，逐渐放气，振荡波愈来愈大，再放气，由于袖带与手臂的接触越来越松，因此，压力传感器所检测到的压力及波动则越来越小，压力传感器就能实时检测到袖带内的压力及波动。

而振荡波通过气管传播到机器里的压力传感器，经过相应的放大、滤波电路、模拟/数字信号转换、中央处理器控制等处理环节，将通过袖带传递到气路中的脉动信号和压力信号转换成数字信号，然后经过进一步处理，得出血压的收缩压、舒张压、平均压等数据。这种动态血压监测仪可通过蓝牙、USB连接到移动设备上，将数据上传至医护人员，平时被使用者穿在外面，提供24小时的血压监控。

审核编辑黄昊宇