【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】隨著微處理器，嵌入式系統(tǒng)和其他模塊(尤其是微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器)的小型化，電子產(chǎn)品中的傳感器正在以非?？斓乃俣劝l(fā)展。
 

　　許多嵌入式傳感器已合并到傳統(tǒng)和現(xiàn)有的傳感器節(jié)點平臺中。這些嵌入式傳感器節(jié)點通常是物理上較小且相對便宜的計算機，每個計算機都有一組傳感器或執(zhí)行器。實際上，嵌入式傳感器是放置在物理現(xiàn)實世界中與周圍環(huán)境交互的嵌入式計算機的一部分。
 

　　不斷擴展的嵌入式傳感器應用領域
 

　　隨著傳感器和軟件組件方面的現(xiàn)代硬件進步，嵌入式傳感器已成為嵌入式計算的活躍且不斷發(fā)展的領域，人們可以看到其在許多領域的不斷擴展的應用。物聯(lián)網(wǎng)平臺可使用各種傳感器運行并提供各種情報和數(shù)據(jù)。它們用于收集數(shù)據(jù)，推送數(shù)據(jù)并與連接的設備的整個網(wǎng)絡共享數(shù)據(jù)。所有這些收集的數(shù)據(jù)使設備可以自主運行，并且整個生態(tài)系統(tǒng)每天都在變得“更智能”。
 

　　醫(yī)療設備今天用于診斷，監(jiān)測或治療疾病，或為身體殘障人士提供支持。各種類型的傳感器用于醫(yī)療應用，包括溫度探頭，腎臟透析機中的力傳感器，麻醉輸送系統(tǒng)中的氣流傳感器以及輸液泵和睡眠呼吸暫停機中的壓力傳感器。植入式起搏器是一種實時嵌入式傳感器系統(tǒng)，可向心肌傳遞同步的節(jié)律電刺激，以維持有效的心律。傳感器科學與工程實際上涉及生活的各個方面，包括安全，保安，監(jiān)視，監(jiān)視和一般的意識。傳感器對于用于過程控制，監(jiān)視和安全的工業(yè)應用至關重要。
 

　　當今的傳感器和檢測器在確保核工廠工人安全方面起著重要作用。已經(jīng)開發(fā)了核粒子傳感器來檢測輻射類型。如今，代替用于核粒子檢測的管子和腔室，可以使用多種固態(tài)傳感器。固態(tài)傳感器使用硅，鍺和碲化鎘鋅等材料將入射輻射直接轉換為電流。這些傳感器具有很高的能量分辨率，這使其適合檢測精確的輻射能量。可以使用硅PIN光電二極管檢測α，β，γ和X射線輻射。
 

　　α射線，β射線和γ射線以及中子是電離輻射的常見形式。核電廠的工人接受低劑量的輻射。原子能管理委員會(AERB)指出，暴露于高水平的電離輻射下會導致癌癥，因此規(guī)定了工人的輻射劑量限值。印度核電有限公司(NPCIL)制定了嚴格的程序，以保持對工人的輻射劑量在限制范圍內。因此，要定期記錄和監(jiān)控工人收到的輻射劑量。
 

　　在汽車領域，安全性，快速識別，及時采取行動，可靠的通知和警告消息對自動駕駛汽車至關重要。這些由用于自動駕駛車輛的嵌入式MEMS傳感器進行監(jiān)控。嵌入式傳感器系統(tǒng)包括攝像頭，雷達，基于光的雷達(LiDAR)系統(tǒng)，超聲傳感器，輪速傳感器和定位系統(tǒng)(GPS)。
 

　　攝像機和雷達系統(tǒng)確實為所有級別的自動化發(fā)揮了先決條件。攝像機使用圖像傳感器提供諸如速度，距離以及障礙物和運動物體輪廓的信息。自動駕駛汽車使用后置，前置和360度攝像頭。攝像頭可幫助駕駛員更好地表示車輛周圍的環(huán)境。通常，需要四到六個攝像機才能獲得逼真的3D圖像。前置攝像頭系統(tǒng)用于自動檢測100-250米范圍內的物體。攝像頭中的算法可以識別行人，機動車，邊條，路邊等。這些還可以檢測交通標志和信號。即使陽光直射到相機鏡頭上，也需要相機具有良好的動態(tài)范圍以提供清晰的圖像。
 

　　工業(yè)4.0，傳感器大有可為
 

　　如今，傳感器業(yè)內人士正在努力增強其壓力傳感器的產(chǎn)品組合，以提高其在各個行業(yè)的運營能力，從而推動市場增長。傳感器在市場上的升級非?？?。實時監(jiān)控機器參數(shù)和設備的目的是要進行預測性維護，此外，由于車間自動化程度的提高，傳感器的應用領域也在普遍增長。IO-Link技術是數(shù)字技術，已得到幾乎所有行業(yè)的認可，在該行業(yè)中，IO-Link技術希望克服模擬系統(tǒng)的傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，例如EMC問題/信號丟失等，這在模擬信號中非常常見。與模擬系統(tǒng)相比，該技術將降低總成本。它將積極地將來自傳感器的大信息帶入IoT接口，直接以及PLC。
 

　　技術專家希望傳感器能夠與新的通信協(xié)議完美匹配，并且能夠以適中的價格在高溫，高壓和各種環(huán)境(例如水下，太空等)中工作。當涉及到傳感器對預測和預防未來事件的貢獻時，它受事件數(shù)據(jù)/歷史的支配，因此需要對其進行評估以分析任何環(huán)境的當前狀態(tài)，從而得出有關以下方面的結論：惡化水平。
 

　　傳感器是任何自動化系統(tǒng)的眼睛和耳朵。因此，任何系統(tǒng)的準確性和功效都嚴重取決于傳感器的規(guī)格。傳感器從基于機械原理開始，到現(xiàn)在甚至已經(jīng)在無線技術上建立。它們正以越來越多的技術為導向，具有新功能，例如無線傳感，IO-Link等。此外，隨著工業(yè)4.0的到來，傳感器的作用將變得越來越重要。在每個點都將需要智能傳感器，并且所需信息將從GO / NO-GO輸入增加到來自舞臺上每個點的詳細數(shù)據(jù)的全新維度。
 

　　隨著對傳感器技術進步的需求不斷增長，以滿足5G基礎架構下的物聯(lián)網(wǎng)需求，傳統(tǒng)的MEMS傳感器正面臨新一輪的發(fā)展。從MEMS制造技術開始，這是所有傳感器實際生產(chǎn)的基礎，在制造這些新穎的傳感器時，已經(jīng)提出并演示了新的制造方法。就物聯(lián)網(wǎng)的應用而言，三種主要類型的MEMS傳感器將隨著工作頻率的提高而在幾乎所有地方廣泛使用。
 

　　今天，許多傳感器的開發(fā)正在進行中。在未來幾年，要保持所有發(fā)展和可能性的新記錄，事情將變得更具挑戰(zhàn)性。疫情以及其他病毒性疾病與多種生理變化有關，可以使用可穿戴式傳感器進行監(jiān)測。來自心律的許多指標，例如心率(HR)，心率變異性(HRV)，靜息心率(RHR)和呼吸頻率(RR)，可以用作疫情感染的潛在標志，并且已經(jīng)通過可穿戴設備進行測量設備。由于集成了多個測量，因此這些指標的總信噪比(SNR)高于單獨的單個原始信號，因此具有更高的預測價值。
 

　　種子技術目前正在開發(fā)中，以實現(xiàn)長遠的眼光，其中包括智能系統(tǒng)，這些系統(tǒng)具有自我監(jiān)控，自我校正和修復功能，以及能夠自我修改或變形的智能系統(tǒng)，與眾生不同。系統(tǒng)看到(光子技術)，感覺(物理測量)，氣味(電子鼻)，聽到(超聲波)，思考/交流(智能電子和無線)和移動(集成有執(zhí)行器的傳感器)的能力正在不斷提高。迅速發(fā)展，并為傳感器提供了令人興奮的未來。
 

　　將傳感器集成到智能設備和系統(tǒng)中已提高了在本地級別上測量，分析和聚合數(shù)據(jù)的能力。自主連接的傳感器能夠選擇性地采樣和測量許多物理屬性。基于固定接入和無線網(wǎng)絡不斷增強的功能，智能傳感器的發(fā)展允許收集原始數(shù)據(jù)，這些原始數(shù)據(jù)被處理成信息并通過網(wǎng)絡連接進行傳輸，使其成為當今精密電子產(chǎn)品的重要組成部分。