原标题:阅读传感器的原理、功能和技术特点
传感器在我们的生活中应用广泛,种类繁多,从汽车到智能手镯。它们所包含的传感器都是人类智慧结晶的体现。但本文不讨论这些产品。我们只谈传感器。
假如你问,是谁改变了世界,是苹果?是三星吗?是乔布斯吗?都不是。我说是传感器改变了世界。
什么,传感器?传感器不是很久以前就有的吗?为什么现在说它改变了世界?
是的,传感器不是什么新鲜事。早在N年前,逻辑元件、记忆元件和传感元件就是电子系统的三个元件。从压力测量到机械测量,再到电气测量的发展,都经历了许多变化。在当今的传感器时代,这是电子元件的历史转变。 随着云概念的普及,传感器元件逐渐被忽视,却以黑马的姿态打造了自己的世界。
什么是传感器?
传感器是一种检测装置,可以感受到测量的信息,并将感觉到的信息转换为电信号或其他形式的信息输出,以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。
他们是如何定义传感器的?
国家标准GB7665-87对传感器的定义是:根据某些规律(数学函数法则),可以感受到指定的测量部件并转换为可用信号的装置或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
中国物联网校企联盟认为,传感器的存在和发展使物体具有触觉、味觉和嗅觉,使物体慢慢生存。
在新韦式大词典中,传感器被定义为从一个系统接收功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统。
传感器的作用
为了从外界获取信息,人们必须使用感觉器官。在研究自然现象、规律和生产活动时,人们自己的感觉器官的功能远远不够。为了适应这种情况,需要传感器。因此,可以说传感器是人类面部特征的延伸,也称为电动面部特征。
随着新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在使用信息的过程中,首先要解决的是获取准确可靠的信息,传感器是在自然和生产领域获取信息的主要途径和手段。
在现代工业生产中,特别是在自动化生产过程中,应使用各种传感器来监测和控制生产过程中的参数,使设备处于正常或最佳状态,使产品达到最佳质量。因此,没有许多优秀的传感器,现代生产就失去了基础。
传感器已经渗透到极其广泛的领域,如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程甚至文物保护。毫不夸张地说,几乎每一个现代项目都离不开各种传感器,从广阔的空间到广阔的海洋,甚至各种复杂的工程系统。
由此可见,传感器技术在经济发展和社会进步中的重要作用非常明显。世界各国都非常重视这一领域的发展。我相信在不久的将来,传感器技术将取得飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。
传感器的组成
传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成,如图1 所示。
敏感元件直接感觉测量,输出与测量相关的物理量信号;转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;转换电路负责扩大转换元件输出的电信号;转换元件和转换电路通常需要辅助电源。
传感器的主要功能
传感器的功能通常与人类五个感觉器官相比:
光敏传感器-视觉
声敏传感器-听觉
气敏传感器-嗅觉
化学传感器-味觉
压敏、温敏、流体传感器——触觉
敏感元件分类:
基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。
化学,基于化学反应的原理。
基于酶、抗体、激素等分子识别功能的生物学。
一般根据其基本感知功能,可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射敏元件、色敏元件、味敏元件等十大类(有人曾将敏感元件分为46类)。
传感器的技术特点
中国传感器产业正处于从传统传感器向新传感器发展的关键阶段,反映了新传感器向微型、多功能、数字、智能、系统、网络发展的总体趋势。经过多年的发展,传感器技术的发展可分为三代:
第一代是结构传感器,它利用结构参数的变化来感受和转换信号。
第二代是20世纪70年代发展起来的固体传感器。该传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件组成,由材料的某些特性制成。例如,热电偶传感器、霍尔传感器和光敏传感器分别由热电效应、霍尔传感器和光敏传感器制成。
第三代传感器是未来刚刚发展起来的智能传感器,是微计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器具有一定的人工智能。
传感器技术及工业特点
传感器技术及其行业的特点可概括为:基础和应用两端依附;技术和投资密集;产品和行业分散。
两端依附的基础和应用
基础附着力是指传感器技术的发展依赖于敏感机制、敏感材料、工艺设备和测量技术。敏感机制非常不同,各种敏感材料,不同的工艺设备,测量技术非常不同,没有上述四个基石的支持,传感器技术是不可持续的。
应用依赖性是指传感器技术基本上属于应用技术,其市场发展主要依赖于检测装置和自动控制系统的应用,以真正反映其高附加效益,形成真正的市场。也就是说,传感器技术的发展应以市场为导向,实施需求牵引。
技术和投资密集
技术密集性是指传感器在开发制造过程中的技术多样性、边缘性、综合性和技术性。它是各种高科技的集合产品。由于技术密集型,人才密集型自然需要。
密集投资是指研发和生产某一传感器产品需要一定的投资强度,特别是在工程研究和建立规模经济生产线时。
产品和产业分散
产品结构和产业结构的两大分散是指传感器产品种类繁多(共10类、42类近6000类),其应用渗透到各行业部门。其发展不仅是各行业发展的驱动力,而且强烈依赖于各行业的支持作用。只有根据市场需求不断调整产业结构和产品结构,才能实现传感器产业的全面、协调和可持续发展。回到苏湖看更多
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