2008年4月28日 星期一
將事物關係連結整合的感測系統
電子產品的感測裝置與應用非常廣泛,如果不含括電能傳遞所產生的信號處理與能量轉換,就剩下與外界接觸的感測元件比較接近一般的認知範圍,但為了整體了解,內部的信號傳輸與混合應用也應該納入整個感測系統中,否則人們將難以了解,為何感測裝置後端還可以產生各種的處理與變化。但內部電路或元件間的信號需透過量測儀器的觀察,才能體會其中I/O的感測傳輸現象,這是因為它們不是一般感官可察覺的東西。所以,感測是一種事相上的對待問題,是純類比的事物運作溝通,而且包括許多的層次範疇。
然而針對專門與外界接觸的感測元件而言,它也是繼邏輯元件與記憶體元件的高度發展之後,成為各類資訊系統的重點發展目標。因為不論是邏輯元件或記憶體元件,在晶片集積度與速率不斷提升下,可以應用的空間也相對擴大許多倍,這些多餘的能力就可以用來處理更大量的信號,因此更精密的感測元件就成為行情看漲的發展領域。
感測通訊的整體觀
感測與通訊有何關係呢?可以說因為二種東西之間有通訊的需要,所以必須感測訊號;反過來也可以說,因為感測到了信號,所以產生通訊傳輸的結果。從器物的角度來看,不論內部或外部都有實質的距離存在(小至原子,大至地球中的環境都是如此),而且根據其發生的功用與運作的架構,來了解之間輾轉相依的信號是什麼。例如電荷透過電子輾轉相依而產生電流與反方向的電子流,基本上就是因為有「同性相斥,異性相吸」的感應能力。但是在本文裡,談到太細節已屬不必要,所以下面從已構成的元件,以及再組合而成的裝置來看整體感測通訊的架構(圖一)。