導讀:傳感器已融入到人們生活的方方面面,為我們的生活提供了諸多的便利。傳統(tǒng)的傳感器定義是“把物理量變成可測量的電信號的裝置”,電信號可以是連續(xù)量和開關量。
傳感器已融入到人們生活的方方面面,為我們的生活提供了諸多的便利。傳統(tǒng)的傳感器定義是“把物理量變成可測量的電信號的裝置”,電信號可以是連續(xù)量和開關量。例如,工業(yè)自動化領域常用的壓力傳感器,溫度傳感器。隨著科技的進一步發(fā)展,傳感器的定義從單一的“物理量”擴展到“化學量和生物量”。例如各種氣體傳感器,PH傳感器以及食品新鮮度傳感器等。
多種多樣不同用途的傳感器,資料圖
傳感器的概念進一步擴大
目前,伴隨著在某些特定領域,單一傳感器無法完成特定條件下的數(shù)據采集要求,因此,出現(xiàn)了多種傳感器集成在一起的所謂“集成”或“復合”傳感器,例如環(huán)境測量中的環(huán)境傳感器。近年來,隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展,傳感器的概念又進一步擴大。可以定義為感知自然界的某些數(shù)據,并把它變成可用信息傳遞出去的裝置。
簡單地說,傳感器就像是人類的神經末梢把感受到的感覺轉化為神經沖動傳輸給神經系統(tǒng)一樣,可以把物質世界轉化為數(shù)字,通過這個過程讓人類更容易清楚地了解事情。
傳感技術是人工智能發(fā)展的推動力
傳感器與計算機、通信被稱為信息系統(tǒng)的三大支柱,傳感器廣泛應用于冶金、石油、化工、電力、交通、水利、新能源、電子、航空、軍工武器裝備等國民經濟及國防、科研等各個領域。可以說,傳感器技術優(yōu)劣,成為衡量一個國家科技水平和是否處在國際戰(zhàn)略競爭制高點的重要標志。
作為工業(yè)互聯(lián)網中不可或缺的組成部分,溫度、濕度傳感器可用于環(huán)境條件的監(jiān)測,加速度傳感器可以用來監(jiān)測工業(yè)設備的震動和旋轉速度,高精度加速度傳感器、陀螺儀能夠為工業(yè)機器人導航和轉動提供精確位置信息。比如,將傳感器安裝在飛機發(fā)動機葉片上,實時將發(fā)動機運行參數(shù)發(fā)回檢測中心,通過對發(fā)動機狀態(tài)實時監(jiān)控,提供及時檢查、維護和維修。另外,人工智能、智能制造、大數(shù)據均需先進傳感技術的支撐。
傳感器在物聯(lián)網和生活中的廣泛應用
隨著物聯(lián)網的發(fā)展,與之相適用的傳感器也逐漸多了起來。比如,物聯(lián)網環(huán)境專用傳感器,可以同時監(jiān)測溫濕度、大氣壓、空氣質量、光照度、風力風向等參數(shù);無線車位傳感器,可以監(jiān)測室內外停車位的停車狀態(tài),為智慧交通提供基礎數(shù)據;井蓋異動智能監(jiān)測傳感器,可監(jiān)測街道上井蓋異動及破壞情況,保障路上車輛和行人的安全;隨著中國老齡化社會的到來,為解決科技養(yǎng)老、科技護老,有智能跌倒報警器,可以自動檢測老人狀況,老人位置,還具有一鍵撥號等功能;無線振動傳感器,可以用于機器遠程故障預警,提高產品的智能化水平。
城市井蓋缺失往往會威脅到人們的生命安全,而傳感技術的應用則能幫助監(jiān)測城市井蓋缺失情況并對整個地下管廊的情況進行監(jiān)測。將傳感器安裝在井蓋下面,如果發(fā)生缺失,傳感器采集到傳感數(shù)據,便可以通過一個監(jiān)測終端將數(shù)據傳輸至云端,就能夠及時得知井蓋的缺失情況。這是利用傳感技術研發(fā)的城市下水井監(jiān)測設備,可以對井蓋以及井內的壓力,液位,流量,流速,溫度,雨量,水質等進行監(jiān)測。
當您走進餐廳時,自動旋轉的門就應用了傳感器,利用人體的紅外微波來開關門。煙霧報警器,利用煙敏電阻來測量煙霧濃度,從而達到報警目的。電子秤,利用力學傳感器來測量物體對應變片的壓力,從而達到測量重量目的。水位報警,溫度報警,濕度報警,光學報警等都是傳感器,是一種檢測裝置,是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié),為人們的生活帶來了巨大的改變。
為保護環(huán)境,利用傳感器制成的各種環(huán)境監(jiān)測儀器正在發(fā)揮著積極的作用。如用生物傳感器監(jiān)測水質,排污監(jiān)控系統(tǒng)中排污量的監(jiān)測,污水成分的鑒定等,都使用傳感器來監(jiān)測。
傳感器在機器人行業(yè)有著廣泛的應用,資料圖
目前,在勞動強度大或危險作業(yè)的場所,已逐步使用機器人取代人的工作。一些高速度、高精度的工作,由機器人來承擔也是非常合適的。但這些機器人多數(shù)是用來進行加工、組裝、檢驗等工作,屬于生產用的自動機械式的單能機器人。在這些機器人身上僅采用了檢測臂的位置和角度的傳感器。要使機器人和人的功能更為接近,以便從事更高級的工作,要求機器人能有判斷能力,這就要給機器人安裝物體傳感器,特別是視覺傳感器和觸覺傳感器,使機器人通過視覺對物體進行識別和檢測,通過觸覺對物體產生壓覺、力覺、滑動感覺和重量感覺。這類機器人被稱為智能機器人,它不僅可以從事特殊的作業(yè),而且一般的生產、事務和家務,全部可由智能機器人去處理。