智能傳感器已廣泛應用于航天、航空、國防、科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等日常生活的各個領(lǐng)域中。以電力行業(yè)為例,采用大量的智能壓力、溫度、物位、流量、成分分析等傳感器,實現(xiàn)對發(fā)電過程的監(jiān)視,并利用智能傳感器的通信和診斷功能,利用開放的數(shù)字通信智能傳感器的通信和診斷功能,利用開放的數(shù)字通信規(guī)約,簡歷可實現(xiàn)設備診斷、信號診斷、預測性維修等的設備資產(chǎn)管理系統(tǒng),已經(jīng)司空見慣。近年來,智能傳感器的發(fā)展主要有以下幾個特點:
1.新型測量技術(shù)和物理轉(zhuǎn)換機理
利用光纖、微波、聲波、激光、磁諧振等新型測量技術(shù),開發(fā)出新型的智能傳感器。國外一些發(fā)達國家已將光纖用于測量磁、聲、力、溫度、位移、旋轉(zhuǎn)、加速度、液位、扭矩、應變、電流、電壓、傳像和某些化學成分分析等。利用智能傳感器所集成的DSP等處理芯片,可以很容易對非線性的傳遞函數(shù)進行校正,得到一個線性的非常好的輸出結(jié)果,從而消除了非線性傳遞對傳感器應用的制約。該機理具有穩(wěn)定性好、精確度高、靈敏度高的特點。
2.數(shù)據(jù)融合
組成多變量傳感器陣列,利用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù),充分發(fā)揮各個傳感器的特點,利用其容錯性、互補性、實時性就,提高測量信息的精度和可靠性。延長系統(tǒng)的使用壽命。
數(shù)據(jù)融合是一種數(shù)據(jù)綜合和處理技術(shù),是許多傳統(tǒng)學科和新技術(shù)的集成和應用,如通信、模式識別、決策論、不確定性理論、信號處理、估計理論、最優(yōu)化技術(shù)、計算機科學、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡等。近年來,不少學者又將遺傳算法、小波分析技術(shù)、虛擬技術(shù)引入數(shù)據(jù)融合技術(shù)中。
3.傳感器的微型化
集成智能傳感器的微型化決不僅僅是尺寸上的縮微與減少,而是一種具有新機理、新結(jié)構(gòu)、新作用和新功能的高科技微型系統(tǒng),并在智能程度上與先進科技融合。其微型化主要基于以下發(fā)展趨勢:尺寸上的縮微和性質(zhì)上的增強性;各要素的集成化和用途上的多樣化;功能上的系統(tǒng)化、智能化和結(jié)構(gòu)上的復合性。
傳感器制造商利用MEMS微機電加工、COMOS制造工藝等生產(chǎn)制造方面的進步,提升智能傳感器的性能。例如,近年來MEMS已促進了加速度傳感器、陀螺儀、壓力傳感器等智能傳感器的小型化,從汽車到計算機再到衛(wèi)星,新型的傳感器在安全、監(jiān)視和控制應用上皆起著重要的作用。
例如,最近挪威的科學及工業(yè)研究基金會(SINTEF)開發(fā)了一種可植入人體的微型傳感器,用于測量膀胱內(nèi)壓。這個設備是專為神經(jīng)損傷患者而開發(fā)的,可以在患者膀胱滿的時候,告訴他們。研究人員正準備在患者身上測試這款傳感器,希望找到一種可以永久植入的方法。
他們最終的目標是希望體內(nèi)的傳感器能通過無線網(wǎng)絡將患者膀胱的狀態(tài)傳送至其智能手機上。這樣的話,患者就能在比較自如舒適地得知自己的膀胱狀態(tài)了。
4.網(wǎng)絡化
傳感器配備帶微處理器的網(wǎng)絡接口,以實現(xiàn)傳感器間的互連和遠程監(jiān)視和診斷等功能,當前國際上的應用技術(shù),可細分為以傳感器自組網(wǎng)為重點的無線傳感器網(wǎng)絡應用和以網(wǎng)絡化、智能化、標準化為重點的網(wǎng)絡智能化傳感技術(shù)。因網(wǎng)絡傳感器通常需符合IEEE1451標準簇,有時也稱IEEE1451傳感器。網(wǎng)絡標準化后,智能傳感器實現(xiàn)了“即插即用”和網(wǎng)絡無關(guān)性,自我描述和自我識別能力。從而,一方面?zhèn)鞲衅骺梢宰鳛閕額無線傳感器網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)以及國際互聯(lián)網(wǎng)Internet的終端,可通過網(wǎng)絡接口訪問網(wǎng)絡節(jié)點計算機、其它一起和傳感器等終端設備,交換和共享數(shù)據(jù);另一方面也使傳感器特別適合遠程分布測量、監(jiān)視、控制和維修等應用。
例如,西班牙Santander作為歐洲智慧城市的樣板城市,在市區(qū)內(nèi)安裝大量的噪音、溫度、環(huán)境光亮度、一氧化碳濃度、空閑停車位位置等智能網(wǎng)絡傳感器,利用Libelium分布式無線傳感器網(wǎng)絡,收集城市及其市民生活、健康等方面的數(shù)據(jù),以形成開放、動態(tài)的智慧城市生態(tài)管理系統(tǒng)。
-
人工智能
+關(guān)注
關(guān)注
1811文章
49507瀏覽量
258366 -
智能傳感器
+關(guān)注
關(guān)注
16文章
619瀏覽量
56383 -
生產(chǎn)制造
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
32瀏覽量
8833
發(fā)布評論請先 登錄
電流傳感器在電動汽車充電樁中的應用分析
霍爾電流傳感器在智能電表中的應用

磁阻傳感器DT7901在智能電表中的應用
基于LMP91000在電化學傳感器電極故障檢測中的應用詳解
CMOS傳感器在安防監(jiān)控中的應用介紹
傳感器在低空經(jīng)濟中的應用

智能廚房應用什么傳感器
氣體壓力傳感器的種類和特點 氣體壓力傳感器在環(huán)保監(jiān)測中的應用
傳感器類型在智能家居中的應用
GND在傳感器應用中的角色
綜述智能氣體傳感器:近期發(fā)展與未來展望

評論