現代傳感器發展方向

黃進華

銅仁學院大數據學院

現代傳感器發展方向

黃進華

銅仁學院大數據學院

傳感器作為設備只能主要的信息采集系統，對整個設備系統的正常運行都起著決定性的作用。本文主要從傳感器的工作原理、概念進行入手并且列舉了多種的傳感器來進行研究，以探討未來傳感器的發展方向以及應用方向。

傳感器 發展方向

傳感器是集合了多種的科學學科產生的一種將采集的數據進行電信號的轉換器件。是一種將非電信號進行一個電能轉換的設備。而傳感器的分類同時也是復雜的，由于其適用于各種方面，因此，在功能上、尺寸上都會進行不同分類。現代傳感器能在機械量上對大小尺寸、面積、速度、加速度等進行測量，在熱量上能對溫度、密度、壓力、質量等進行測量，在光學方面能對波長、相位、頻率、功率折射率等進行測量，以及在醫學、生物等方面也能進行相應的數據量測量。

作為信息采集以及信息系統的核心部件，傳感器存在于各種的測量、檢測、定位、導航、控制等中設備中，沒有傳感器的設備正如盲人一般，傳感器就是所以這些設備的眼睛。因此，在各行各業都對傳感器的研發投入極大的興趣和關注。傳感器是現代科學和工程的聯合產物，同時還需要依靠先進的制造工藝和先進的材料。

本文主要以下幾種具有代表性的傳感器為例來探討傳感器的發展方向：

1 集成傳感器

集成傳感器是一種集成電路工藝設備，將各種的元件和處理器集成在一個芯片之上。

這種集成電路傳感器由于其在質量和體積上都較小，精度高等原因，可以進行長期的工作，并且其功耗較低，實驗壽命也都較長，而成本又相對的較低，多用于各種的資源開采設備和地質測量、航空測量等領域。

2 模糊傳感器

模糊傳感器是基于模糊理論來進行開發的，模糊傳感器將被測量的值進行一個范圍的劃分，利用該區間的值和測量值進行對比和判斷，根據測量的模糊區間值來進行測量表示，沒有特定數值，將計算結果模糊化，當然，測量的模糊值和模糊區間值越接近，其精度也就越高。

模糊傳感器多被用于各種的模糊控制中，如結果存在多樣性需要判斷的工作中，現代的模糊控制器以及具有較高的可靠性，并且成本較低。

3 智能傳感器

目前對于智能這一概念還沒有一個科學的定義，一般認為能夠模仿人類感官和意識的定義為智能的，而現代智能傳感器通常的都具有在視覺、聽覺等方面都能進行感知，并且具有一定的學習和推斷能力。通常是通過以下的功能達到的：

進行自動的計算和補償，當被測量的信號因為多種的因素發生了失真時，智能傳感器能更具計算進行自動預警和進行自動補償信號，來幫助被測量信號進行恢復，除了這種自動補償功能外，它還能進行自行的計算和處理，對于一些無法進行實時測量的被測物時，它能更具數據表中的存貯數據進行自動計算和處理，來計算被測物的數據，同時只能傳感器還具有定的學習能力，能根據迭代算法進行新的公式的學習和利用，如當被測物因受外界的因素受到干擾時，智能傳感器能自動的對其進行功能的補全，如自動加溫、自動觸發、自動選擇等。

智能傳感器在航空、航天、國防、機器人等領域被廣泛的應用。智能傳感器正在和現代信息技術和網絡技術進行相結合，使得智能傳感器的功能更加的多樣性，并且增加了其可靠性，但是智能傳感器的成本同時也是較高的，相比于普通的傳感器來說，智能傳感器可以說是集合多種的傳感器功能于一身。

4 網絡傳感器

網絡傳感器是依靠網絡接口實現處理和運行的傳感器。網絡傳感器可以通過接入網絡，通過網絡來對訪問其他的設備或者計算機，實現數據的采集和共享等，也可以通過網絡之后接入其他的傳感器設備來對其進行遠程的測量和控制。

網絡傳感器多被用于遠程的監控和指揮之中，如在森林消防監控、交通監控以及像國防中軍隊的指揮平臺等，利用網絡傳感器得到的反饋和數據可進行實時的監控和控制。

5 結語

傳感器的發展受到各科學學科發展的限制，而隨著現代科學技術的高速發展，正在不斷的出現擁有新科學、新功能、新材料技術的傳感器設備，本文主要介紹的4種傳感器只是當前比較具有代表性的幾種，現在的傳感器以及發展的功能和分類繁多，傳感器正在被不斷的細分到我們日常生活和工作中的方方面面。

傳感器技術本來就不是單一的一門技術產物，是需要個領域科學和工程進行結合產生的，因此對于未來傳感器的發展方向應是，各科學領域進行更加緊密的合作和創新，把各種的傳感器都朝著智能化的方向發展。

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