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艺术创作中常用的几个传感器工作原理

2018-06-01

   互动艺术装置是一种智能设计,离不开3个基础功能:输入、控制和输出。
  位移传感器能够感测人的活动,成为了很多互动艺术装置的输入设备;输出设备通常选择的有声、光、运动等;控制设备的选择有很多,比如典型的就是Arduino。Arduino操作灵活,具有能兼容多种位移传感器和控制器、可采用免焊接形式等优点,大多艺术家都会选择它。对于非艺术创作来说,Arduino也让制作互动艺术比较平民化。
  以输入设备为维度,来介绍几款智能设计在交互艺术中的通用应用,以后不能说到位移传感器,只知道红外,红外,红外……
  1:压电陶瓷位移传感器
  位移传感器工作原理是一种在交互艺术中常用的位移传感器,当观众触摸展品时,展品就像突然有了生命一般与观众进行互动。瑞典艺术家Trieuvy Luu的交互艺术作品“The Piezo”就是一个用压电陶瓷位移传感器制作的交互艺术案例。戴上它,我们触摸的一切东西就都变成了音乐。
  它可以将机械能与电能互相转换的位移传感器。由具有压电效应的功能陶瓷材料制成。一旦受到挤压、敲击等外力作用,压电陶瓷片会产生形变,形变会引起陶瓷内部的正负电荷中心位移,电荷重新分布,使得陶瓷表面带电。电荷的重新分布产生电信号,传输到Arduino主控板,主控板根据程序让互动装置作出响应。这样观众就能获得一次与有生命展品的交互体验。
  压电陶瓷位移传感器的还有一种用法就是制成压电陶瓷发声元件,将输入设备与输出设备合二为一。将多个压电陶瓷紧密排列并通电,就能发出各种声音。它的结构简单、体积轻巧,在生活中应用广泛,麦克风、发声小玩具、发音电子表、电子仪器等,都有压电陶瓷发声元件。
  2:触摸位移传感器
  接触式位移传感器是触摸位移传感器,它也常被用于交互艺术的创作中。像手机、电脑等几乎所有触屏设备都用到了触摸式位移传感器。触摸位移传感器分为2种:电阻式和电容式。目前电阻式位移传感器比较少见,我们最常接触到的是电容式触摸位移传感器。电容式触摸位移传感器一旦受到人体接触,位移传感器的电容发生变化,当这种改变超过一定阈值时,位移传感器就将其识别为一次触摸,并输出相应的电压信号给控制器?刂破鹘邮盏叫藕胖,根据程序做出相应动作,艺术家经常会用。
  3:红外位移传感器
  红外位移传感器是一种生活中非常常见的位移传感器,如全自动感应冲便器、红外报警器、自动门、全自动感应水龙头等设施上都能找到红外位移传感器。与其他位移传感器不同,红外位移传感器能够很好地识别人体所发出的电磁辐射,受到其他物体的干扰较小。所以,在交互艺术中运用红外位移传感器,能够让装置更好地分辨是否在与人进行互动。
  4:超声波位移传感器
  超声波位移传感器是一种能够反应物体与障碍物之间距离的位移传感器。它由声波发射器和接收器组成,声波发射器以疏密形式发送超声波,一旦超声波遇到障碍物就会反射回来,被接收器所接收。通过计算声波发射和接收的时间,超声波位移传感器能够很好地测量物体之间的距离。
  5:环境光线位移传感器
  环境光线位移传感器是一种能感测环境光照强度变化的位移传感器,在智能手机、智能家居等领域皆有广泛应用。环境光线位移传感器的核心元件为光敏电阻,它的阻值大小随着光线变化而变化,亮度增加时,阻值降低;亮度降低时,阻值增大。位移传感器通过对光敏电阻阻值的测量,即可判断出周围环境光的强弱,并输出模拟信号。
  6:声音位移传感器
  声音位移传感器是一种常见的位移传感器。它内置了驻极体薄膜,通过测量驻极体的电容变化检测声音的大小。当外界的声音传入位移传感器话筒时,声波的振动会引起驻极体薄膜振动,导致电容发生变化。电容变化量经过放大后以模拟信号的形式向外输出。生活中常见的声控灯、麦克风等电器都内置了声音位移传感器.

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