在眾多傳感器中，溫度傳感器是應(yīng)用最為廣泛的傳感器之一，是一種通過利用某種物質(zhì)的性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律，將溫度轉(zhuǎn)化為電量的傳感器。目前，在架設(shè)好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，常見的溫度傳感器節(jié)點因儲電能力弱、使用壽命短而對網(wǎng)絡(luò)帶來的影響，都是不可避免的。

文中所述新型溫度傳感器，資料圖

針對續(xù)航這一問題，目前，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員開發(fā)了一種新型溫度傳感器，該溫度傳感器能以很小的功率——113皮瓦，就可以正常運行。這一功率比現(xiàn)有的技術(shù)低628倍，比1w小約100億倍。也就是說，這種損耗近“零功率”的傳感器可以僅憑少量的電能而維持許多年。

據(jù)了解，關(guān)于該傳感器的研究報告目前刊登在最新一期的《科學(xué)報告》雜志中。研究團隊從兩個方面來降低該溫度傳感器的功耗。第一個是動力來源。

研究人員使用的“柵極泄露”晶體管，資料圖

研究人員使用的是傳統(tǒng)的“柵極泄露”晶體管，據(jù)了解，晶體管一般具有柵極，柵極可以阻止電路中的電子流，如果令柵極體積變小，則其阻擋電子流的能力就會降低，從而造成“柵極泄漏”，而泄漏的電子就是傳感器的動力來源。從這個方向出發(fā)，研究團隊開始構(gòu)建超低功率的電流源。

此外，研究人員還通過將傳感器溫度轉(zhuǎn)換為讀數(shù)的方式，來降低功耗，其功耗比目前最先進的溫度傳感器低628倍。通常，模/數(shù)轉(zhuǎn)化的過程是：電流通過電阻，可變電阻隨溫度變化，然后測電阻電壓，最后將電壓轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的溫度。

該溫度傳感器的低功耗特性，非常適適用于可穿戴設(shè)備和家庭監(jiān)控系統(tǒng)。資料圖

而在此系統(tǒng)中，研究人員利用電容充放電過程的變化來測量電壓變化，最終將其轉(zhuǎn)化為溫度的變化。此處選用的電容器的尺寸與實際溫度成正比，如當(dāng)溫度下降時，依賴于溫度的電流源充電速度將減慢，反饋使電容器大小降低。

據(jù)悉，溫度在華氏-4至104度時，該傳感器能耗達到最低。而這種特性非常適用于可穿戴設(shè)備和家庭監(jiān)控系統(tǒng)。不過，研究人員也表示，這款溫度傳感器同樣具有缺點，比如它的數(shù)據(jù)讀取速度不會太快，對于那些溫度變化較快的物體，該傳感器會出現(xiàn)延遲從而造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，針對這點，研究人員將來會努力改進，提高該傳感器的準(zhǔn)確性。