現(xiàn)代傳感器發(fā)展方向

黃進(jìn)華

銅仁學(xué)院大數(shù)據(jù)學(xué)院

現(xiàn)代傳感器發(fā)展方向

黃進(jìn)華

銅仁學(xué)院大數(shù)據(jù)學(xué)院

傳感器作為設(shè)備只能主要的信息采集系統(tǒng)，對整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的正常運(yùn)行都起著決定性的作用。本文主要從傳感器的工作原理、概念進(jìn)行入手并且列舉了多種的傳感器來進(jìn)行研究，以探討未來傳感器的發(fā)展方向以及應(yīng)用方向。

傳感器 發(fā)展方向

傳感器是集合了多種的科學(xué)學(xué)科產(chǎn)生的一種將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行電信號的轉(zhuǎn)換器件。是一種將非電信號進(jìn)行一個(gè)電能轉(zhuǎn)換的設(shè)備。而傳感器的分類同時(shí)也是復(fù)雜的，由于其適用于各種方面，因此，在功能上、尺寸上都會進(jìn)行不同分類?，F(xiàn)代傳感器能在機(jī)械量上對大小尺寸、面積、速度、加速度等進(jìn)行測量，在熱量上能對溫度、密度、壓力、質(zhì)量等進(jìn)行測量，在光學(xué)方面能對波長、相位、頻率、功率折射率等進(jìn)行測量，以及在醫(yī)學(xué)、生物等方面也能進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)量測量。

作為信息采集以及信息系統(tǒng)的核心部件，傳感器存在于各種的測量、檢測、定位、導(dǎo)航、控制等中設(shè)備中，沒有傳感器的設(shè)備正如盲人一般，傳感器就是所以這些設(shè)備的眼睛。因此，在各行各業(yè)都對傳感器的研發(fā)投入極大的興趣和關(guān)注。傳感器是現(xiàn)代科學(xué)和工程的聯(lián)合產(chǎn)物，同時(shí)還需要依靠先進(jìn)的制造工藝和先進(jìn)的材料。

本文主要以下幾種具有代表性的傳感器為例來探討傳感器的發(fā)展方向：

1 集成傳感器

集成傳感器是一種集成電路工藝設(shè)備，將各種的元件和處理器集成在一個(gè)芯片之上。

這種集成電路傳感器由于其在質(zhì)量和體積上都較小，精度高等原因，可以進(jìn)行長期的工作，并且其功耗較低，實(shí)驗(yàn)壽命也都較長，而成本又相對的較低，多用于各種的資源開采設(shè)備和地質(zhì)測量、航空測量等領(lǐng)域。

2 模糊傳感器

模糊傳感器是基于模糊理論來進(jìn)行開發(fā)的，模糊傳感器將被測量的值進(jìn)行一個(gè)范圍的劃分，利用該區(qū)間的值和測量值進(jìn)行對比和判斷，根據(jù)測量的模糊區(qū)間值來進(jìn)行測量表示，沒有特定數(shù)值，將計(jì)算結(jié)果模糊化，當(dāng)然，測量的模糊值和模糊區(qū)間值越接近，其精度也就越高。

模糊傳感器多被用于各種的模糊控制中，如結(jié)果存在多樣性需要判斷的工作中，現(xiàn)代的模糊控制器以及具有較高的可靠性，并且成本較低。

3 智能傳感器

目前對于智能這一概念還沒有一個(gè)科學(xué)的定義，一般認(rèn)為能夠模仿人類感官和意識的定義為智能的，而現(xiàn)代智能傳感器通常的都具有在視覺、聽覺等方面都能進(jìn)行感知，并且具有一定的學(xué)習(xí)和推斷能力。通常是通過以下的功能達(dá)到的：

進(jìn)行自動的計(jì)算和補(bǔ)償，當(dāng)被測量的信號因?yàn)槎喾N的因素發(fā)生了失真時(shí)，智能傳感器能更具計(jì)算進(jìn)行自動預(yù)警和進(jìn)行自動補(bǔ)償信號，來幫助被測量信號進(jìn)行恢復(fù)，除了這種自動補(bǔ)償功能外，它還能進(jìn)行自行的計(jì)算和處理，對于一些無法進(jìn)行實(shí)時(shí)測量的被測物時(shí)，它能更具數(shù)據(jù)表中的存貯數(shù)據(jù)進(jìn)行自動計(jì)算和處理，來計(jì)算被測物的數(shù)據(jù)，同時(shí)只能傳感器還具有定的學(xué)習(xí)能力，能根據(jù)迭代算法進(jìn)行新的公式的學(xué)習(xí)和利用，如當(dāng)被測物因受外界的因素受到干擾時(shí)，智能傳感器能自動的對其進(jìn)行功能的補(bǔ)全，如自動加溫、自動觸發(fā)、自動選擇等。

智能傳感器在航空、航天、國防、機(jī)器人等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。智能傳感器正在和現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行相結(jié)合，使得智能傳感器的功能更加的多樣性，并且增加了其可靠性，但是智能傳感器的成本同時(shí)也是較高的，相比于普通的傳感器來說，智能傳感器可以說是集合多種的傳感器功能于一身。

4 網(wǎng)絡(luò)傳感器

網(wǎng)絡(luò)傳感器是依靠網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)處理和運(yùn)行的傳感器。網(wǎng)絡(luò)傳感器可以通過接入網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)來對訪問其他的設(shè)備或者計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和共享等，也可以通過網(wǎng)絡(luò)之后接入其他的傳感器設(shè)備來對其進(jìn)行遠(yuǎn)程的測量和控制。

網(wǎng)絡(luò)傳感器多被用于遠(yuǎn)程的監(jiān)控和指揮之中，如在森林消防監(jiān)控、交通監(jiān)控以及像國防中軍隊(duì)的指揮平臺等，利用網(wǎng)絡(luò)傳感器得到的反饋和數(shù)據(jù)可進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和控制。

5 結(jié)語

傳感器的發(fā)展受到各科學(xué)學(xué)科發(fā)展的限制，而隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，正在不斷的出現(xiàn)擁有新科學(xué)、新功能、新材料技術(shù)的傳感器設(shè)備，本文主要介紹的4種傳感器只是當(dāng)前比較具有代表性的幾種，現(xiàn)在的傳感器以及發(fā)展的功能和分類繁多，傳感器正在被不斷的細(xì)分到我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦械姆椒矫婷妗?/p>

傳感器技術(shù)本來就不是單一的一門技術(shù)產(chǎn)物，是需要個(gè)領(lǐng)域科學(xué)和工程進(jìn)行結(jié)合產(chǎn)生的，因此對于未來傳感器的發(fā)展方向應(yīng)是，各科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行更加緊密的合作和創(chuàng)新，把各種的傳感器都朝著智能化的方向發(fā)展。

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