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    行業資訊分享 | 關于傳感器,你應該知道的……
    發布時間:2023-04-12 14:04:34 瀏覽次數:1380 作者:小編

    傳感器與通信、計算機
    被稱為現代信息技術的三大支柱和物聯網基礎
    其應用涉及國民經濟及國防科研的各個領域
    是國民經濟基礎性、戰略性產業之一

     

    今年年初之際,春節年后返程高峰期,比較特別的是,本次《新聞聯播》關注的春運,有3分多鐘時長,聚焦在我國一個細小的被"卡脖子"的高科技領域——傳感器。

     

    這也是新聞聯播比較罕見地科普某科技應用,該新聞片段著眼介紹傳感器在高鐵、道路、橋梁等交通節點中發揮的作用,展現我國傳感器等高科技為春運保駕護航,該新聞片段以《傳感中國——分秒為計守護回家路》作為小節標題。

     

    在《新聞聯播》的介紹中,可能許多民眾第一次聽到壓力傳感器、振動傳感器、傾角傳感器、磁傳感器……等等陌生的名詞,此前或許也并不知道傳感器在現代信息科技中有多么巨大的作用。



    傳感器有多重要?它是十大科技之首??!日本是國際公認的傳感器技術強國,在上世紀就將傳感器列為十大科技之首,他們的工商界給出評價:誰支配了傳感器,誰就能支配了新時代。中國、美國、德國等世界將傳感器列為未來重大科技項目,拼命想要在傳感器上實現技術突破,足以說明它的重要性。


    很多人可能很好奇傳感器到底是什么,為什么一件普通人都很陌生的設備,會被全世界大國如此重視呢。今天我們簡單科普一下,傳感器到底是何高科技呢?讓我們一起來了解下吧~

     

    傳感器的前世今生與未來

     

    科技,讓人類的能力圈不斷擴大。如果說,機械延伸了人類的體力,計算機延伸了人類的智力,那么,無處不在的傳感器,大大延伸了人類的感知力。

     

    你了解傳感器嗎?簡單來說,傳感器就是一種檢測裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成,可以測量信息,也可以讓用戶感知到信息。通過變換方式,讓傳感器中的數據或價值信息轉換成電信號或其他所需形式的輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。有了它,機器才能實現智能化。

     

    傳感器最初的形態

     


    眾所周知:指南針,是中國四大發明之一,也叫司南,其核心裝置就是軸上的一根磁針,這根磁針可以感應地球磁場,以此來辨別方向。它其實就是一種傳感器。類似指南針的傳感器還有地動儀、日冕儀、溫度計等,這些發明在某種程度上也影響和改變著人類的生活。

     

    傳感器技術發展經歷的階段


    "傳感器就好像是人的五官。"現在是后計算機時代,開始模擬五官。傳感器真正獨立存在還要從20世紀中期開始算起。

     

    第一代:結構傳感器   
    誕生于20世紀50年代,是第一次工業批量生產的傳感器,比較典型的代表是:電阻式傳感器,90%都用在稱重上:它是利用金屬材料發生彈性形變時電阻的變化來轉化電信號的。如下圖:



    它的原理很簡單,中間是金屬材料做的,能導電。人站上去,這個金屬就會發生形狀變化,進而引起電阻和電流的變化,促使指針或者數字發生改變。

     

    第二代:固體傳感器
    發展于70 年代的固體傳感器,這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成,是利用材料的某些特性制成的。70年代后期,隨著集成技術、分子合成技術、微電子技術及計算機技術的發展, 出現了集成傳感器。集成傳感器包括2種類型:傳感器本身的集成化和傳感器與后續電路的集成化。

     


    可以說集成傳感器的出現,把傳感器推向了新的高度。這個時候的傳感器到底有多重要,普通人很難看懂,但是舉個例子大家就知道了。一臺手機至少有十幾個傳感器,一輛高檔轎車有200多個傳感器、一架飛機有1000多個傳感器,而我們常見的高鐵傳感器竟然可以達到5000多個。



    第三代:智能傳感器
    80年代才剛剛發展起來的智能傳感器,對外界信息具有一定檢測、自診斷、數據處理以及自適應能力,是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。80年代智能化測量主要以微處理器為核心,把傳感器信號調節電路、微計算機、存貯器及接口集成到一塊芯片上,使傳感器具有一定的人工智能。

     

    90年代智能化測量技術有了進一步的提高,在傳感器一級水平實現智能化,使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯網通信功能等。


     

    傳感器是應用最廣的一種電子器件之一,幾乎所有的主流電子產品里都有它。隨著物聯網的發展,傳感器作為一種感知技術,作用越來越大, 接下來小編帶你了解十大傳感器類型,智能化的當下生活,你值得去認識它們!

     

    一、光電傳感器

    光電傳感器是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件,它是把光信號(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電信號的器件。光電傳感器一般由三部分組成,分為:發射器,接收器和檢測電路。

     

    二、接近開關

    接近開關又稱無觸點行程開關,它除可以完成行程控制和限位保護外,還是一種非接觸型的檢測裝置,用作檢測零件尺寸和測速等,也可用于變頻計數器、變頻脈沖發生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。 

     

    三、光纖傳感器

    光纖傳感器(Fibre sensor)的基本工作原理是將來自光源的光經過光纖送入調制器,使待測參數與進入調制區的光相互作用后,導致光的光學性質發生變化,成為被調制的信號光,在經過光纖送入光探測器,經解調后,獲得被測參數。

     

    四、超聲波傳感器

    超聲波傳感器是將超聲波信號轉換成其它能量信號(通常是電信號)的傳感器。超聲波是振動頻率高于2,0000Hz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。

     

    五、色標傳感器

    色標傳感器是以不同顏色物體的發射率差作為檢測原理,辨識和比對目標物體表面的灰度,專注于圖案色彩的灰度差、灰度變化。

     

    六、位移傳感器

    是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。在生產過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型和結構型兩種。

     

    七、圖像識別傳感器

    圖像識別傳感器可使用相機拍攝到的圖像辨別目標物的有無或差異。與圖像檢測"系統"不同,相機、照明、控制器自成一體,構成和操作十分簡單。并采用以圖像"面"進行廣泛捕捉的原理,即使目標物動作不固定,也可進行檢測。

     

    八、壓力傳感器

    壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器,應用于各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。

     

    九、安全光柵

    安全光柵也叫安全光幕,是一種光電安全保護裝置,它也有很多叫法,如:安全保護器、沖床保護器、紅外線保護裝置等,是一種新開發的高品質自動控制產品,運用紅外線掃描探測技術。

     

    十、磁性傳感器

    磁性傳感器是自動化控制的核心電子元器件,由外殼、感磁組件、電子電路、電線所組成。通過對執行件行程位置的偵測,進而達到定位、限位保護等自動化控制的目的。

     

    「磁性傳感器」被廣泛搭配于氣缸、電缸、油缸等各類執行元件,應用于生產制造、醫療器械、車載交通、機器人等上千種自動化場景中。



    傳感器的未來

     

    傳感器已廣泛應用于航天航空、國防科研、信息產業、機械、電力、交通、冶金、石油、建筑、醫學、環保、農林、漁業生產、食品、機器人、家電等諸多領域,可以說幾乎可以滲透到每個領域。從先進制造、智慧城市、智能醫療,到如今的元宇宙、物聯網、ChatGPT時代,傳感器都是不可或缺的基石。

     

     

    未來,傳感器的發展趨勢,將在我們的生活中越來越普及化。

     

    01、更多的醫療應用
    未來,更多醫療級的傳感器將通過嚴格的監管審批并實現醫療應用。

    02、更好的感知與更多的數據
    未來的傳感器將更有效地模仿人類的感官,來檢測、處理和分析復雜的信號,如生物危害、氣味、材料壓力、病原體和腐蝕等。

    03、更小更便宜
    隨著各種新平臺和新材料的應用,制造商可以制造更小的傳感器,其性能可以與毫米級和微波級的電子元器件一樣高,并且隨著更少的硅的應用,成本將大幅降低。

    04、更高的準確性
    更準確、更可靠和可復制的傳感器將在醫療設備等領域擁有更多的應用場景,其實現的功能也更加強大。

    05、更靈活且更柔性
    通過微線技術和磁場,傳感器可以像頭發絲一樣纖細,而又具有彈性,不需要電源,可以無接觸地測量溫度、壓力、拉力、應力,扭轉和位置。

    06、更節能
    未來,傳感器將變得更智能,并由特定條件驅動,只有當達到某個條件時才能被激活,而當它們處于待機模式時,幾乎沒有功耗。

    07、更環保
    在未來,環境友好型和可生物降解的傳感器將日益受到歡迎。

    08、更高的復雜性和更好的兼容性
    通過協調工作,傳感器將獲得額外的復雜性。傳感器集群可以更好地協調傳感器之間的工作,并通過自主學習系統來確定工作內容和位置。 

     

    隨著傳感器更加深入地融入我們的日常生活,以及與AI等新技術的融合,在未來的互聯互通和自動化的世界中,傳感器將使我們的生活更加美好。未來,傳感器將不斷推陳出新,繼續朝著微型化、智能化、多功能化和網絡化的方向發展,以此來改變未來世界的格局!

     

    在這場科技角逐的市場競爭中,ALIF愛里富科技始終堅持主動積極,不斷創新的步伐,研發出更多的新產品,來適應市場的需求變化。

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