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有關(guān)智能傳感器的深度解讀分享

編輯:小伍    發(fā)布時間:2022-04-21 15:48:01

摘要:智能傳感器系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器及相關(guān)電路組成,如圖所示,傳感器將測得的理化量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號,送入信號調(diào)制電路,經(jīng)濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換后送入微處理器。智能傳感器的功能是通過模擬人類感官和大腦的協(xié)調(diào)動作,結(jié)合多年的測試技術(shù)研究和實踐經(jīng)驗提出的。
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什么是智能傳感器?

傳感器是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分,是人類收集信息的工具。傳統(tǒng)意義上的傳感器的輸出大多是模擬信號,它們不具備信號處理和網(wǎng)絡(luò)功能,但需要連接到特定的測量設(shè)備來完成信號處理和傳輸功能。智能傳感器可以通過標準接口對原始數(shù)據(jù)進行內(nèi)部處理,與外界交換數(shù)據(jù),并根據(jù)實際需要通過軟件控制改變傳感器的工作,實現(xiàn)智能化和網(wǎng)絡(luò)化。智能傳感器采用標準總線接口,具有良好的開放性和可擴展性,為系統(tǒng)的擴展提供了很大的發(fā)展空間。

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智能傳感器的概念最早由NASA在航天器開發(fā)過程中提出,并于1979年形成產(chǎn)品。航天器上的大量傳感器需要不斷向地面或航天器上的處理器發(fā)送溫度、位置、速度和姿態(tài)等數(shù)據(jù)信息。即使是一臺大型計算機也很難同時處理如此大量的數(shù)據(jù)。此外,航天器限制了計算機的尺寸和重量,因此希望傳感器本身具有信息處理功能,因此傳感器將與微處理器結(jié)合,出現(xiàn)智能傳感器。

智能傳感器是一種新型傳感器,能夠獲取和識別被測對象的特定信息,學(xué)習(xí)、推斷、判斷和處理信號,并具有通信和管理功能。智能傳感器具有自動調(diào)零、校準、補償和收集數(shù)據(jù)的能力。它的能力決定了智能傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比還具有更高的精度和分辨率、更高的穩(wěn)定性和可靠性、更好的適應(yīng)性,以及非常高的性價比。

在早期的智能傳感器中,傳感器的輸出信號經(jīng)過處理和轉(zhuǎn)換,然后通過接口發(fā)送到微處理器進行計算處理。20世紀80年代,智能傳感器主要以微處理器為核心,將傳感器信號處理電路、微電子計算機存儲器和接口電路集成到一個芯片中,使傳感器具有一定的人工智能。20世紀90年代,智能測量技術(shù)進一步完善,使傳感器實現(xiàn)了小型化、結(jié)構(gòu)集成化、陣列式、數(shù)字化、操作簡單、易于操作和自診斷功能、存儲和信息處理功能。數(shù)據(jù)存儲功能、多參數(shù)測量功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能、邏輯思維和判斷功能。

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智能傳感器大致可分為三類:判斷傳感器、學(xué)習(xí)傳感器和創(chuàng)意傳感器。

智能傳感器的結(jié)構(gòu)

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智能傳感器系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器及相關(guān)電路組成,如圖所示,傳感器將測得的理化量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號,送入信號調(diào)制電路,經(jīng)濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換后送入微處理器。微處理器對接收到的信號進行計算、存儲和分析后,一方面通過反饋回路對傳感器和信號調(diào)理電路進行調(diào)節(jié),實現(xiàn)對測量過程的調(diào)節(jié)和控制,另一方面將處理結(jié)果經(jīng)接口電路處理后傳輸?shù)捷敵鼋涌?,根?jù)輸出格式和接口適配輸出數(shù)字化測量結(jié)果。微處理器是智能傳感器的核心,因為微處理器充分利用了各種軟件的功能,使傳感器智能化,大大提高了傳感器的性能。

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智能傳感器的特點

高精度

智能傳感器可以通過自動零點校準消除零點,自動進行全系統(tǒng)校準,非線性校正系統(tǒng)誤差,如與標準參考基準進行實時比較,實時采集大量數(shù)據(jù)進行分析和處理,消除偶然誤差的影響,調(diào)整智能傳感器的高精度。

高可靠性和高穩(wěn)定性

智能傳感器能自動補償因工況、環(huán)境參數(shù)等變化引起的系統(tǒng)特性漂移,判斷采集數(shù)據(jù)的合理性,并自動對異常情況進行應(yīng)急處理。

高信噪比和高分辨率

由于智能傳感器具有數(shù)據(jù)存儲、存儲和信息處理的功能,可以去除輸入數(shù)據(jù)中的噪聲,通過數(shù)字濾波等相關(guān)分析處理,自動提取有用數(shù)據(jù);通過數(shù)據(jù)融合和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以消除多參數(shù)狀態(tài)碰撞中的交叉敏感性。

適應(yīng)性強

智能傳感器具有判斷、分析和處理功能,可根據(jù)系統(tǒng)的工作條件確定各部件的供電情況和上位機的數(shù)據(jù)傳輸速率,使系統(tǒng)處于低功耗的最佳狀態(tài),優(yōu)化傳輸效率。

更高的性價比

智能傳感器的高性能不是通過追求傳感器本身的完美,仔細設(shè)計和調(diào)試傳感器的各個方面,以及像傳統(tǒng)傳感器技術(shù)一樣制作“工藝品”來實現(xiàn)的。利用微處理器和集成電路的結(jié)合,不僅價格低廉,而且具有強大的軟件價值。

智能傳感器的關(guān)鍵功能

智能傳感器的功能是通過模擬人類感官和大腦的協(xié)調(diào)動作,結(jié)合多年的測試技術(shù)研究和實踐經(jīng)驗提出的。它代表一個相對獨立的智能單元。它的出現(xiàn)降低了對原始硬件性能的苛刻要求,并依靠軟件的幫助大大提高了傳感器的性能。

智能傳感器通常可以執(zhí)行以下功能:

1.復(fù)合敏感功能

我們觀察周圍的自然現(xiàn)象。常見的信號包括聲音、光、電、熱、電和化學(xué)物質(zhì)。傳感器組件通常以兩種方式測量:直接測量和間接測量。智能傳感器具有復(fù)合功能,可以同時測量各種物理量和化學(xué)量,并提供能夠全面反映物質(zhì)運動規(guī)律的信息。例如,美國加利福尼亞大學(xué)開發(fā)的復(fù)合液體傳感器可以同時測量介質(zhì)的溫度、流速、壓力和密度。美國EG&GIC傳感器公司開發(fā)的復(fù)合機械傳感器可以同時測量物體特定點的三維振動加速度、速度、位移等。

2.適應(yīng)功能

當條件發(fā)生變化時,智能傳感器可以在一定程度上自動調(diào)整其特性以適應(yīng)這種變化。通過使用自適應(yīng)技術(shù),自適應(yīng)技術(shù)可以延長一個或多個設(shè)備的壽命,因為它們可以補償由老化組件引起的參數(shù)漂移。此外,它還可以自動適應(yīng)不同的環(huán)境條件,從而擴大了工作范圍。自適應(yīng)技術(shù)提高了傳感器的重復(fù)性和準確性。因為其校正和補償值不再是平均值,而是測量點的實際校正值。

3.自檢、自校準和自診斷功能

普通傳感器必須定期檢查和校準,以確保在正常使用期間具有足夠的精度。這些任務(wù)通常要求從現(xiàn)場拆卸傳感器,并將其送往實驗室或檢驗部門。無法診斷在線測量傳感器異常時間。有了智能傳感器,情況發(fā)生了巨大變化。首先,自診斷功能執(zhí)行通電自檢,即確定部件是否有故障的診斷測試。其次,它可以根據(jù)使用時間進行在線校正,微處理器使用存儲在E2PROM中的測量特性進行比較和驗證。

4.信息存儲功能

信息往往是成功的關(guān)鍵:智能傳感器可以存儲大量信息,用戶可以隨時查詢。此類信息可包括設(shè)備的歷史信息。例如,傳感器工作了多少小時,更換了多少次電源等。它還包括所有傳感器數(shù)據(jù)和圖表,以及配置選擇指南等。此外,還包括序列號、生產(chǎn)日期、目錄表和最終工廠測試結(jié)果。內(nèi)容可以是無限的,只受智能傳感器本身存儲容量的限制。除了擴展過程數(shù)據(jù)處理、自診斷、配置和信息存儲功能外,智能傳感器還提供數(shù)字通信能力和適應(yīng)性。

5.數(shù)據(jù)處理功能

過程數(shù)據(jù)處理是一項非常重要的任務(wù),智能傳感器本身提供了這一功能。智能傳感器不僅可以放大信號,還可以將其數(shù)字化,然后使用軟件實現(xiàn)信號調(diào)節(jié)。通常,簡單的傳感器不能提供線性信號,過程控制的一個重要目標是線性。智能傳感器可以通過查表將非線性信號線性化。當然,必須為每個傳感器單獨創(chuàng)建此數(shù)據(jù)表。智能傳感器過程數(shù)據(jù)處理的另一個例子是通過數(shù)字濾波器對數(shù)字信號進行濾波,這可以減少噪聲或其他相關(guān)影響的干擾。用軟件設(shè)計復(fù)雜的濾波器比用分立的電子電路設(shè)計復(fù)雜得多。補償環(huán)境影響也是數(shù)據(jù)處理中的一項重要任務(wù)。微控制器可以幫助提高信號檢測的準確性。例如,可以通過測量基本傳感元件的溫度來獲得正確的溫度補償系數(shù),從而實現(xiàn)信號的溫度補償。非線性補償和其他更復(fù)雜的補償也可以在軟件中實現(xiàn)。這是因為查找表可以生成幾乎任何形狀的曲線。有時,為了報告各自的數(shù)據(jù),需要測量和處理幾個不同的物理量。智能傳感器徽章控制器使用戶可以輕松地對多個信號進行加法、減法、乘法和除法。智能傳感器可以在過程數(shù)據(jù)處理中發(fā)揮作用。

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將這些操作從中央控制室移開,靠近信號產(chǎn)生點也將是有益的。首先,向控制室發(fā)送額外信號的成本很高,而智能傳感器消除了額外傳感器和接線的成本。第二種是在信息應(yīng)用點捕獲附加信息,大大減少了遠程傳輸帶來的負面影響(如噪聲、電位差等),使信號更加準確。三是簡化主控制器軟件,提高控制回路速度。

6.配置功能

智能傳感器的另一個重要功能是配置選項。信號應(yīng)該多久放大一次?溫度傳感器是否以攝氏度或華氏度為單位報告溫度?有了智能傳感器,用戶可以選擇他們想要的配置。例如,檢測范圍、可編程開/關(guān)延遲、組選擇計數(shù)器、常開/常閉、8/12位分辨率選擇等。這些只是當今眾多智能傳感器配置中的一小部分。靈活的配置功能大大減少了用戶設(shè)計和更換所需不同傳感器類型和數(shù)量的需要。使用智能傳感器配置功能可以使同一類型的傳感器在最佳狀態(tài)下工作,并在不同的場合執(zhí)行不同的任務(wù)。

7、數(shù)字通信功能

如上所述,由于智能傳感器可以生成大量信息和數(shù)據(jù),普通傳感器的單一連接無法為設(shè)備的數(shù)據(jù)提供必要的輸入和輸出。然而,lead不能用于所有信息,因為這會使系統(tǒng)非常復(fù)雜。因此,需要一個靈活的串行通信系統(tǒng)。在流程工業(yè)中,點對點串聯(lián)和串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)很常見,今天的總趨勢是串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。由于智能傳感器本身有一個微控制器,因此它本身是數(shù)字的,因此有必要配置帶有外部連接的數(shù)字串行通信。這是因為串行網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)模擬信號更能抵抗環(huán)境影響(如電磁干擾)。通過與設(shè)備進行串行通信,可以有效地管理信息傳輸,從而只在需要時輸出數(shù)據(jù)。

智能傳感器的實現(xiàn)方法

智能傳感器的實現(xiàn)目前在傳感器發(fā)展的三條道路上進行:a)通過計算機合成,即智能合成;b)通過特殊功能材料,即智能材料;c)通過功能化幾何結(jié)構(gòu),即智能結(jié)構(gòu)。智能綜合是傳感器設(shè)備和微處理器的結(jié)合,是目前的主要方式。

根據(jù)傳感器和計算機的綜合方法,當前的傳感器技術(shù)采用以下三種具體方式來實現(xiàn)智能傳感器。

1.非綜合模塊化方法

非集成式智能傳感器是一種智能傳感器系統(tǒng),由傳統(tǒng)的基本傳感器、信號調(diào)理電路和帶有數(shù)字總線接口的微處理器組成。在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)發(fā)展的推動下,這種非集成的智能傳感器正在迅速發(fā)展。自動售貨機廠家生產(chǎn)過程中的原有設(shè)備基本不變,由一塊帶數(shù)字總線接口的微處理器板組成,并配有通訊、控制、自校準、自補償?shù)戎悄芄δ堋W栽\斷軟件實現(xiàn)智能傳感器功能。這是構(gòu)建智能傳感器最經(jīng)濟、最快速的方法。

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2.綜合實現(xiàn)

這種智能傳感器系統(tǒng)采用微加工技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù),以硅為基本材料制造敏感元件、信號調(diào)理電路和微處理器單元,并將它們集成在一個芯片上。該集成實現(xiàn)了智能傳感器的小型化和結(jié)構(gòu)集成,提高了精度和穩(wěn)定性。在敏感元件形成陣列后,通過適當?shù)膱D像處理軟件,可以實現(xiàn)圖形映射,形成多維圖像傳感器。此時,智能傳感器已達到其最先進的形式。

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3.混合實現(xiàn)

智能傳感器系統(tǒng)在單芯片上的實現(xiàn)帶來了許多無法解決的挑戰(zhàn)。根據(jù)需要和可能性,系統(tǒng)的每個集成連接(例如敏感單元、信號調(diào)節(jié)電路、微處理器單元、數(shù)字總線接口)可以以不同的組合集成在兩個或三個芯片上,并安裝在一個外殼中。

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智能傳感器的發(fā)展與趨勢

發(fā)展趨勢

1.向高精度發(fā)展

隨著自動化生產(chǎn)水平的提高,對傳感器的要求也越來越高:必須開發(fā)高靈敏度、高精度、快速響應(yīng)和良好互換性的新型傳感器,以確保生產(chǎn)自動化的可靠性。

2.向高可靠性和寬溫度范圍發(fā)展

傳感器的可靠性直接影響到電子設(shè)備的抗干擾等性能。開發(fā)高可靠性、寬溫度范圍的傳感器將是一個永恒的方向。利用陶瓷等新材料開發(fā)傳感器將大有可為。

3.向小型化發(fā)展

各種控制儀表和裝置的功能越來越強大,每個部件的體積越小,傳感器本身就越小。這就需要開發(fā)新材料和加工技術(shù)。硅材料制成的傳感器體積已經(jīng)很小。例如,傳統(tǒng)的加速度計是由重力塊和彈簧制成的,它們體積大、脆弱、壽命短,而采用激光等各種微處理技術(shù)制成的硅加速度計體積小,可互換性好。性更好。

4.向微功耗和被動發(fā)展

傳感器一般是將非電轉(zhuǎn)換為電,工作時電源是不可分割的。在野外或遠離電網(wǎng)的地方,它們通常由電池或太陽能供電。因此,開發(fā)具有微功耗的傳感器和無源傳感器的發(fā)展方向勢在必行,這樣可以節(jié)約能源,提高系統(tǒng)的使用壽命。目前,低功耗芯片發(fā)展迅速,如B.T12702運放,靜態(tài)功耗僅為1.5A,工作電壓僅為2~5V。

5.邁向智能化數(shù)字發(fā)展

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,傳感器的功能已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的功能,其輸出不再是單一的模擬信號(如0~10mV),而是由微機處理的數(shù)字信號。,有些甚至具有被稱為數(shù)字傳感器的控制功能。

6.網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)化是傳感器發(fā)展的一個重要方向,網(wǎng)絡(luò)的作用和好處開始顯現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)傳感器必將推動電子技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)展重點

1.通過機器智能進行錯誤檢測和預(yù)測。任何系統(tǒng)都必須在潛在問題出錯并產(chǎn)生嚴重后果之前檢測或預(yù)測它們。目前,還沒有定義良好的異常狀態(tài)模型,異常狀態(tài)檢測技術(shù)仍然缺乏。迫切需要將傳感器信息和知識結(jié)合起來,以提高機器的智能性。

2.在正常情況下,可以高精度、高靈敏度地檢測目標的物理參數(shù),但在檢測異常情況和故障方面進展甚微。因此,迫切需要對故障進行檢測和預(yù)測,并應(yīng)大力開發(fā)和應(yīng)用。

3.當前的傳感器技術(shù)可以在單個點上精確檢測物理或化學(xué)量,但難以檢測多維狀態(tài)。例如,特征參數(shù)分布廣泛、具有時空相關(guān)性的環(huán)境測量也是一個亟待解決的難題。因此,有必要加強多維狀態(tài)檢測的研究與開發(fā)。

4.用于目標成分分析的遙感?;瘜W(xué)成分分析主要基于樣品物質(zhì),有時目標物質(zhì)的取樣很困難。與測量平流層臭氧水平一樣,遙感是必不可少的,光譜法與雷達或激光探測技術(shù)相結(jié)合是一種可能的方法。無樣品部件的分析容易受到傳感器系統(tǒng)和目標部件之間各種噪聲或介質(zhì)的干擾,傳感器系統(tǒng)的機器智能有望解決這一問題。

5.傳感器智能,實現(xiàn)資源的高效回收。現(xiàn)代制造系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了從原材料到產(chǎn)品的高效自動化生產(chǎn)過程,當產(chǎn)品不再使用或廢棄時,循環(huán)過程既沒有效率,也沒有自動化。如果可再生資源的回收能夠有效地、自動地進行,就可以有效地防止環(huán)境污染和能源短缺,實現(xiàn)生命周期資源管理。對于自動化和高效的循環(huán)過程,使用機器智能來區(qū)分目標組件或特定組件是智能傳感器系統(tǒng)的一項非常重要的任務(wù)。

研究熱點

1.探索物理轉(zhuǎn)化的機制

數(shù)字輸出是智能傳感器的典型特征之一。它不僅僅是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換進行的簡單數(shù)字化,而是一個機構(gòu)的數(shù)字輸出。其中,諧振式傳感器具有直接數(shù)字輸出、高穩(wěn)定性、高重復(fù)性、強抗干擾能力、高分辨率和測量精度等優(yōu)點。傳統(tǒng)光電傳感器的頻率信號檢測需要更復(fù)雜的設(shè)計,這限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。目前,它只需在同一片硅芯片上集成一個智能檢測電路,就能快速提取頻率信號,因此諧振式微機械傳感器已成為國際上的研究熱點。

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2.多數(shù)據(jù)融合研究

數(shù)據(jù)融合是一種數(shù)據(jù)合成和處理技術(shù),代表了許多傳統(tǒng)學(xué)科和新技術(shù)的集成和應(yīng)用,如B.通信、模式識別、決策理論、不確定性理論、信號處理、估計理論、優(yōu)化處理、計算機科學(xué)、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,數(shù)據(jù)融合已成為集成智能傳感器理論的一個重要領(lǐng)域和研究熱點。也就是說,對來自多個來源的多個傳感器或信息進行廣泛的處理和評估,以提供更準確可靠的結(jié)論。因此,對于多傳感器陣列而言,數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以充分展示每個傳感器的特性,充分利用它們的互補性和冗余性,提高測量信息的準確性和可靠性,延長系統(tǒng)的使用壽命。近年來,數(shù)據(jù)融合引入了遺傳算法、小波分析技術(shù)和虛擬技術(shù)。

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智能傳感器是傳感器發(fā)展的總趨勢,已經(jīng)引起了世界各國的關(guān)注和認可,可以說智能傳感器是一種很有前途的新型傳感器。未來,隨著硅微加工技術(shù)的發(fā)展,新一代智能傳感器的功能將會增加。它將利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能、信息處理技術(shù)等為傳感器帶來更先進的智能功能,同時也將向微傳感器、微執(zhí)行器、微處理器和微系統(tǒng)發(fā)展。

說出智能傳感器應(yīng)用領(lǐng)域的黑色技術(shù)

分子傳感器

雖然歷史上有在“隱形墨水”中使用化學(xué)品的技術(shù)需要加密,但改進的檢測方法使得難以確保未經(jīng)授權(quán)的人無法讀取隱藏的信息。為了應(yīng)對這種情況,以色列魏茨曼科學(xué)研究所的戴維·馬古利斯和他的研究團隊開發(fā)了一種熒光分子傳感器,可以通過產(chǎn)生特定的熒光發(fā)射光譜來區(qū)分不同的化學(xué)物質(zhì)。鑒于最近對全球電子監(jiān)控的擔憂,該傳感器提供了繞過電子通信系統(tǒng)的安全手段。

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無線傳感器

近年來,健身跟蹤器已成為一種越來越流行的可穿戴技術(shù)。但是加利福尼亞大學(xué)的工程師伯克利將這一概念進一步發(fā)展,開發(fā)了微型無線傳感器來檢測人體的健康狀況。據(jù)報道,這些設(shè)備已經(jīng)縮小到了一立方毫米,大約一粒塵埃大小,被稱為“神經(jīng)塵?!?。這些傳感器可以植入人體,實時檢測組織、肌肉和神經(jīng)。

無線傳感器越來越多地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、航空、建筑、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域。深圳新力科技長期致力于各類無線傳感器的設(shè)計和開發(fā),為基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)采集、傳輸和監(jiān)控系統(tǒng)提供解決方案。例如,無線溫濕度傳感器、無線壓力傳感器、無線溫度傳感器、無線氣體傳感器、無線液位傳感器等。在智能農(nóng)業(yè)、智能溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、倉儲環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、,智能管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)、重大危險源環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、智能制造監(jiān)測系統(tǒng)等。

生物發(fā)光傳感器

生物發(fā)光傳感器實際上是范德比爾特大學(xué)的一群科學(xué)家通過基因改造生物酶熒光素酶發(fā)明的一種新型研究方法。研究人員稱,這種新型傳感器可以用來跟蹤大腦中大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部相互作用。

人工毛發(fā)傳感器

對人類來說,皮膚不僅是保護我們免受灰塵和細菌侵害的屏障,也是我們感知外部環(huán)境變化的媒介。隨著研究人員對機器人技術(shù)的進步,他們也在努力創(chuàng)造出功能類似于真實皮膚的機器人。中國哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)教授何曉東和他的同事在這一領(lǐng)域進行了創(chuàng)新,他們開發(fā)了一種新技術(shù),模擬人體表面的細毛,并將感官信息傳輸給機器人。研究人員用30微米的金屬絲替換頭發(fā),并在硅橡膠中嵌入一系列微小的金屬絲,這一系列金屬絲的功能是為人造皮膚帶來外部信息。研究結(jié)果可用于感覺假肢或相應(yīng)的健康設(shè)備。

復(fù)合式觸摸傳感器

目前,大多數(shù)機器人觸摸傳感器只有力傳感器,因此只能檢測物體的硬度和紋理,使得機器人的異物檢測精度非常低。但與傳統(tǒng)的力傳感器相結(jié)合,復(fù)合觸摸傳感器可以幫助機器人識別物體的組成。利用這一原理,美國佐治亞理工學(xué)院(Georgia Institute of Technology)的專家展示了一種由導(dǎo)電和非導(dǎo)電材料以及熱敏電阻制成的“皮膚”,他們?yōu)榘l(fā)熱機器人設(shè)計了這種皮膚。

有關(guān)智能傳感器的深度解讀分享

空氣傳感器

TZOA推出了一種新的空氣傳感器。不用說,這是一個傳感器,可以收集有關(guān)空氣質(zhì)量的信息,包括顆粒的類型和數(shù)量,以及它們是否含有有害化學(xué)物質(zhì)。該設(shè)備還可以保護胎兒和兒童免受損害大腦發(fā)育的污染物的影響。未來,該公司計劃在中國和印度銷售戶外污染設(shè)備,在美國銷售室內(nèi)污染設(shè)備。TZOA還開發(fā)了哮喘設(shè)備,可以幫助識別哮喘發(fā)作的誘因。

促進睡眠的“感覺”傳感器

據(jù)報道,詹姆斯在英國倫敦發(fā)明了一種名為“感知”的睡眠傳感器。據(jù)了解,“感知”傳感器可以自動調(diào)節(jié)光線,控制加熱,甚至播放舒緩的音樂,以促進人類按照主人的規(guī)定睡眠,并在睡眠期間將環(huán)境調(diào)整到最舒適的狀態(tài)。它還監(jiān)測噪音、光線、溫度、濕度和空氣質(zhì)量,并對用戶的夜間睡眠進行排名。

肌電傳感器

傳感器一直在醫(yī)療保健領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,因為它們處于數(shù)據(jù)收集的前沿。EMG傳感器是上海成電自主研發(fā)的一種電荷傳感器,具有采樣率高、抗干擾能力強、濾波效果好等特點。該傳感器已成功應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)和仿生修復(fù),并將擴展到未來的行業(yè),如VR/AR、健身和人體外骨骼。

溫度傳感器

SirenCare是一家致力于監(jiān)測糖尿病患者健康狀況的初創(chuàng)公司,它開發(fā)了一款智能襪子,使用溫度傳感器檢測患者是否有炎癥,從而實時監(jiān)測糖尿病患者的健康狀況。與其他公司之前開發(fā)的靴子和鞋墊相比,Siren的襪子更貼近皮膚。傳感器被編織到襪子中,可以隨時檢測腳部炎癥,所有檢測到的信息都將上傳到智能手機上的應(yīng)用程序中,以便患者隨時了解自己的腳部狀況。

皮膚傳感器

據(jù)報道,日本研究人員最近發(fā)明了一種低成本、類似創(chuàng)可貼的集成傳感器。這種集成到帶式傳感器中的傳感器是一種柔性裝置,可以隨意安裝在身體上。它可以監(jiān)測人類活動量、心跳次數(shù)和紫外線強度。它可以用于醫(yī)療管理和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。粘貼式皮膚傳感器通過最新開發(fā)的打印技術(shù)打印在薄塑料膜上。與以前的半導(dǎo)體傳感器制造技術(shù)相比,成本非常低,并且考慮了方便性和低成本。

有關(guān)智能傳感器的深度解讀分享

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