傳感器是一種檢測溫度、聲音、光等信息的傳感器和轉(zhuǎn)換設(shè)備,然后轉(zhuǎn)換為機器上的電流、電壓(等電信號)等。有了它,人類生產(chǎn)的機器就可以智能化了。讓我們來看看國內(nèi)傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢。
(1)系統(tǒng)化。
系統(tǒng)化是指應用工程研究方法,根據(jù)信息理論和系統(tǒng)理論的要求,強調(diào)傳感器和傳感技術(shù)發(fā)展的系統(tǒng)性和協(xié)調(diào)性,而不是將傳感器或傳感技術(shù)視為單獨的設(shè)備或技術(shù)。
將傳感器置于信息識別和處理技術(shù)的重要組成部分,協(xié)調(diào)傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展。必須系統(tǒng)地考慮傳感技術(shù)、計算技術(shù)和通信技術(shù)之間的獨立性、相容性和依賴性。智能網(wǎng)絡傳感器是這一發(fā)展趨勢的主要標志之一。
(2)創(chuàng)新。
創(chuàng)新主要包括運用新原理、新效應、新技術(shù)。
例如,使用納米技術(shù)制造納米傳感器。與傳統(tǒng)傳感器相比,尺寸、精度和性能的降低為傳感器的生產(chǎn)提供了許多新的方法。
利用量子效應開發(fā)共振隧道二極管、量子陷阱激光器、量子干部等敏感量子傳感器,具有高速(比電子敏感器件快1000倍)、低能耗(比電子敏感器件低1000倍)、盜竊效率、集成度高、效率高等優(yōu)點。
利用新材料開發(fā)新的傳感器。如鈀納米112傳感器、金納米聚合物傳感器、碳納米聚合物傳感器阻應變納米壓力傳感器等。
科學家們利用納米材料的巨大磁阻效應開發(fā)了各種納米磁敏傳感器。開發(fā)特殊用途、環(huán)境和工藝的傳感器。例如,F(xiàn)在高溫、高壓、耐腐蝕、輻射強等環(huán)境下的傳感器。
傳感器采用3D打印技術(shù)。柔性傳感器、量子傳感器等。
(3)微型化。
在自動化和工業(yè)應用領(lǐng)域,傳感器本身越小越好。
傳感器的微型是指具有mm(mm)-微米(um)-納米(nm)特征尺寸的傳感器。該傳感器在尺寸、元素、用途、功能、結(jié)構(gòu)等方面具有微型和性能優(yōu)勢。
傳感器的微型化不僅是特征尺寸的縮小或縮小,也是具有新機制、新結(jié)構(gòu)、新功能、新功能的高科技微型系統(tǒng)。其制備工藝包括MEMS技術(shù)、1C技術(shù)、激光技術(shù)、精密超細加工技術(shù)等。
(4)智能化。
智能傳感器是指具有記憶、存儲、思維、判斷、自我診斷等人工智能的傳感器。它的輸出不再是單一的模擬信號,而是微處理器后面的數(shù)字信號,甚至具有執(zhí)行控制功能。
技術(shù)發(fā)展表明,數(shù)字信號處理器(DSP)將促進許多新一代傳感器產(chǎn)品的發(fā)展。隨著5G通信、大數(shù)據(jù)、AR、VR、云計算的發(fā)展,以及機器人內(nèi)部駕駛、人工智能等新技術(shù)的應用,世界從最初的電力時代進入了智能時代,傳感器也迎來了一個新的智能時代。
智能傳感器廣泛應用于消費電子、新型高端汽車、工業(yè)檢測與控制、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、智能交通等領(lǐng)域。
有一種傳感器叫做智能灰塵。傳感器很小,可以測量溫度、濕度、光等參數(shù)。微處理器、軟件代碼和無線通信系統(tǒng)嵌入傳感器中,可以噴灑在樹上或其他物體上。當發(fā)現(xiàn)異常時,它可以發(fā)出信號并監(jiān)控該區(qū)域。
(5)無源化。
大多數(shù)傳感器從非功率轉(zhuǎn)換為功率。電源離不開工作。電池或太陽能電網(wǎng)經(jīng)常用于電池或太陽能電網(wǎng)。微功耗無源傳感器的開發(fā)是節(jié)能提高系統(tǒng)壽命的必然發(fā)展方向。
(6)網(wǎng)絡化。
網(wǎng)絡化是指傳感器實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議,使現(xiàn)場測控數(shù)據(jù)就近登錄網(wǎng)絡,在網(wǎng)絡范圍內(nèi)實時發(fā)布和共享信息。網(wǎng)絡傳感器成為獨立節(jié)點的關(guān)鍵是網(wǎng)絡接口的標準化。目前,有線網(wǎng)絡傳感器和無線網(wǎng)絡傳感器。
無線傳感器網(wǎng)絡是一種智能獨立測控網(wǎng)絡系統(tǒng),由無人值守監(jiān)控區(qū)、通信和計算能力小的傳感器節(jié)點組成,根據(jù)環(huán)境獨立完成指定任務。無線傳感器網(wǎng)絡是一種測控網(wǎng)絡。
(7)產(chǎn)業(yè)化。
加快形成傳感器從研發(fā)到工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展模式,揭示傳感器工業(yè)化規(guī)律、成本與價格的辯證關(guān)系。工業(yè)化是中國傳感器真正走出象牙塔的關(guān)鍵一步。
文章部分內(nèi)容源于網(wǎng)絡,如侵犯您的權(quán)益請聯(lián)系刪除。