搜索
未来传感器的特点未来传感器的发展方向传感器的定义和分类未来传感器的应用领域传感器的定义和分类定义：传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。分类：按被测物理量传感器类型可划分为：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。按照其用途传感器类型可划分：压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、热敏传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器。电流传感器温度传感器压力传感器差压传感器未来传感器的特点：在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中，传感器发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力，而现代科学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。随着科技的发展，传感器也在不断的更新发展。未来传感器将依照人们的需要更好的服务方向发展。未来的传感器必须具有:智能化、微型化、多功能化、绿色化、高灵敏化、网络化等优良特征。未来传感器发展有几大方向：1、智能化：传感器与微处理机相结合，使之不仅具有检测功能，还具有信息处理、逻辑判断、自诊断、以及“思维”等人工智能，就称之为传感器的智能化。借助于半导体集成化技术把传感器部分与信号预处理电路、输入输出接口、微处理器等制作在同一块芯片上，即成为大规模集成智能传感器。可以说智能传感器是传感器技术与大规模集成电路技术相结合的产物，它的实现将取决于传感技术与半导体集成化工艺水平的提高与发展。这类传感器具有多能、高性能、体积小、适宜大批量生产和使用方便等优点，可以肯定地说，是传感器重要的方向之一。2、微型化：由于计算机技术的发展，辅助设计(CAD)技术和集成电路技术迅速发展，微机电系统（MEMS)技术应用于传感器技术，从而引发了传感器微型化。3、无线网络化：随着通讯技术的发展，无线技术的广泛应用，无线技术也应用到传感器中。在航天技术中，我们通过卫星把传感器的采集数据发回地面，从而了解到太空中的所有情况。4、纳米传感器：纳米技术的发展，为传感器提供了优良的敏感材料，纳米技术中的关键技术STM，研究对象向纳米尺度过度的MEMS技术等。推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。5、多功能化：传感器的多功能化也是其发展方向之一。所谓多功能化的典型实例，美国某大学传感器研究发展中心研制的单片硅多维力传感器可以同时测量3个线速度、3个离心加速度(角速度)和3个角加速度。主要元件是由4个正确设计安装在一个基板上的悬臂梁组成的单片硅结构，9个正确布置在各个悬臂梁上的压阻敏感元件。多功能化不仅可以降低生产成本，减小体积，而且可以有效的提高传感器的稳定性、可靠性等性能指标。多功能控制器传感器的未来应用领域：1、无线网络无线网络传感器是一种集传感器、控制器、计算能力、通信能力于一身的嵌入式设备。它们跟外界物理环境交互，将收集到的信息通过传感器网络传送给其它的计算设备，如传统的计算机等。随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，制造微型、弹性、低功耗的无线网络传感器己逐渐成为现实。无线网络传感器一般集成一个低功耗的微控制器(MCU)以及若千存储器、无线电/光通信装置、传感器等组件，通过传感器、动臂机构、以及通信装置和它们所处的外界物理环境交互。一般说来，单个传感器的功能是非常有限的，但是当它们被大量地分布到物理环境中，并组织成一个传感器网络，再配置以性能良好的系统软件平台，就可以完成强大的实时跟踪、环境监测、状态监测等功能。无线传感器的应用2、智能传感器的主要功能及应用能够完成对信号的采集、变换能、逻辑判断、功能计算；具有搭建同类和不同类多个传感器的复合能力；能实现内部自检测、自诊断、自校正、自补偿；能与其他系统实现单向或双向通讯；提供离散输出或模拟输出；极大地提高了传感器输出的一致性、重复性、稳定性、准确性及可靠性；使应用开发更简便、经济、快速，具备良好的兼容性；允许用户的控制程序下载至智能化传感器；具备在线标定和校准能力；具备传感器休眠功能；具有自我学习功能。智能传感器的应用例基于传感器数据采集的智能缩水率机1、系统结构1、键盘显示电路，如按键的查询、温度的显示、水位的显示等均要由它来完成。因此，按键和面板显示不能占主CPU太多的时间，因此，我们采用非常成熟的8279芯片来管理键盘和显示，达到了很好的效果。2、传感器的数据采集，单用一片AT89C52作为温度数据和压力数据的采集。数据采集完成以后通过RS485信号传给主CPU板。3、外设的驱动部分通过固态继电器完成。固态继电器无机械触点、带光电隔离、驱动简单、无火花，更重要的是有过零触发，使用电设备的开关均在输入AC的零点，减小了干扰。所以，在本机中，这些设备均采用固态继电器(其中，电机调速部分采用DCSSR)。在整个过程中，电机的控制是关键，通过对其电机的结构及电路的彻底解剖后，发现其控制电路是一块由从MOTOROLA公司产的TDA1085C的专用电路控制，整个控制部分做得简洁可靠。有鉴于此，我们决定通过间接控制这块板来达到控制电机的目的。这样，既节约了成本，又提高了可靠性4、主CPU板为整个系统的核心，它完成传感器数据的采集并进行处理，然后送显示，并且按程序要求驱动外设动作。其中，主CPU和键盘显示电路接口时禁止主CPU数据总线直接和外设进行IO操作(通过扁平电缆和对方相连)，保证了显示的稳定，按键的正确判断。主从两CPU之间采用半双工RS485接口进行串行通讯，抗干扰能力很强。同时，由于从CPU已将温度、水位等数据处理整合，打包后发给主CPU，减轻了主CPU的负担。由于整个系统的需要扩展的口线很多，所以在主电路中采用逻辑整合芯片ISPLSI2064来扩展I/O口以及其它逻辑功能的完成。1.水位检测在技术要求中有实时显示水位这一要求，按照以前那种方法(浮子法)只能有几个水位点，而不能连续测量，而且老是发生水位失控产生溢出的现象，所以我们选用美国SMI公司微压传感器SMI5551，利用原有皮管，用测量水位变化导致气压的变化来间接测量水位，原理如图2.信号的放大调整鉴这种传感器为微压传感器，输出为毫伏级，所以用仪表放大器进行放大。二.传感器的数据采集电路3、智能衣服你有吗？1、医护衬衣这种衬衣带有多个传感器以及信号发射装置。它可以检测穿着者的体温、心跳和血压等数据，并通过卫星将这些数据传送到医院，便于医院对病人实行远程看护。一旦发生紧急情况，医院可以通过衬衣上的卫星定位装置及时找到病人进行抢救。2、变色衣服这种衣服里面有很多传感器，所以能依照周围的环境改变颜色，能测量人们的心跳，能自动调整衣服里的温度，并能检测到周围环境的好坏。它的面料是透气的，平时穿着十分舒适，但在检测到周围环境污染严重时又能在瞬间密闭，与外界完全隔离。