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類型分類：: 科普知識

數據分類：: IC傳感器

智能傳感器組成：智能傳感器

發布日期：2022-05-11 點擊率：16

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智能傳感器組成：智能傳感器

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智能傳感器
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本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作項目
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。
智能傳感器（intelligent sensor）是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。與一般傳感器相比，智能傳感器具有以下三個優點：通過軟件技術可實現高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的編程自動化能力；功能多樣化。一個良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅動的傳感器與儀表套裝，并且具有通信與板載診斷等功能。智能傳感器能將檢測到的各種物理量儲存起來，并按照指令處理這些數據，從而創造出新數據。智能傳感器之間能進行信息交流，并能自我決定應該傳送的數據，舍棄異常數據，完成分析和統計計算等。
[1]
中文名
智能傳感器
外文名
intelligent sensor
定義
具有信息處理功能的傳感器
特點
高精度的信息采集，成本低
目錄
1
簡介
2
通信
3
診斷程序
4
定義
5
功能
6
特點
7
發展進步
?
應用與方向
?
應用產業
8
注意事項
9
推動產業升級
智能傳感器簡介
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語音
自動化領域所取得的一項最大進展就是智能傳感器的發展與廣泛使用。但究竟什么是“智能”傳感器？下面，來自6個傳感器廠家的專家對這一術語進行了定義。據Honeywell工業測量與控制部產品經理Tom Griffiths的定義：“一個良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅動的傳感器與儀表套裝，并且具有通信與板載診斷等功能，為監控系統和/或操作員提供相關信息，以提高工作效率及減少維護成本?！敝悄軅鞲衅骷闪藗鞲衅?、智能儀表全部功能及部分控制功能，具有很高的線性度和低的溫度漂移，降低了系統的復雜性、簡化了系統結構。
智能傳感器通信
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語音
無故障通信“智能傳感器的優勢，”GE Fanuc自動化公司控制器產品經理Bill Black說，“是能從過程中收集大量的信息以減少宕機時間及提高質量。”MTS傳感器公司Temposonics（磁致伸縮位移傳感器）產品經理David Edeal對此補充說：“分布式智能的基本前提是，在適當位置和時間擁有有關系統、子系統或組件的狀態的全部知識，以進行‘最優的’過程控制決策。”Cognex公司Checker機器視覺部產品營銷經理John Keating繼續補充說，“對于一種真正的‘智能’（機器視覺）傳感器，它應該不需要使用者懂得機器視覺。”
智能傳感器
智能傳感器必須具備通信功能?！白钇鸫a，除了滿足最基本應用的反饋信號，‘智能’傳感器必須能傳輸其它信息。”Edeal表示。這可以是疊加在標準4-20 mA過程輸出、總線系統或無線安排上的HART（可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議）信號。該領域正在增長的因素是IEEE 1451——一系列旨在為不同廠家生產的傳感器提供即插即用能力的智能傳感器接口標準。
智能傳感器診斷程序
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智能傳感器可對其運行的各個方面進行自監控，包括“攝像頭的污濁，超容忍限或不能開關等，”GE Fanuc自動化公司的Black說。Pepperl+Fuchs公司智能系統經理Helge Hornis補充說，“（除此之外），還有線圈監控功能，目標超出范圍或太近?！彼部梢詫r的變化進行補償?！啊悄堋瘋鞲衅?，”Omron電子有限公司戰略創意總監Dan Armentrout表示，“必須首先能監視自身及周圍的環境，然后再決定是否對變化進行自動補償或對相關人員發出警告?！焙芏嘀悄軅鞲衅鞫寄苤匮b到控制現場，通過提供“可設置參數，使用戶能替換一些‘標準’傳感器，”Hornis說道，“例如，典型的傳感器一般都設置為常開（NO）或常關（NC），而智能傳感器則能設置為以上任何一種狀態。”智能傳感器擁有很多優勢。隨著嵌入式計算功能的成本繼續減少，“智能”器件將被更多地應用。獨立的內部診斷功能可避免代價高昂的宕機，從而迅速收回投資
智能傳感器定義
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智能傳感器系統是一門現代綜合技術，是當今世界正在迅速發展的高科技新技術，但還沒有形成規范化的定義。早期，人們簡單、機械地強調在工藝上將傳感器與微處理器兩者緊密結合，認為“傳感器的敏感元件及其信號調理電路與微處理器集成在一塊芯片上就是智能傳感器”。關于智能傳感器的中、英文稱謂，尚未有統一的說法。John Brignell和Nell White認為“Intelligent Sensor”是英國人對智能傳感器的稱謂，而“Smart Sensor” 是美國人對智能傳感器的俗稱。而Johan H.Huijsing在“Integrated Smart Sensor”一文中按集成化程度的不同，分別稱為“Smart Sensor”、 “Integrated Smart Sensor”。對“Smart Sensor”的中文譯名有譯為“靈巧傳感器”的，也有譯為“智能傳感器”的?！吨悄軅鞲衅飨到y》書上的定義： “傳感器與微處理器賦予智能的結合，兼有信息檢測與信息處理功能的傳感器就是智能傳感器(系統)”；模糊傳感器也是一種智能傳感器(系統)，將傳感器與微處理器集成在一塊芯片上是構成智能傳感器(系統)的一種方式。（《智能傳感器系統》，劉君華，西安電子科技大學出版社）《現代新型傳感器原理與應用》書上的定義：所渭智能式傳感器就是一種帶行微處理機的，兼有信息檢測、信息處理、信息記憶、邏輯思維與判斷功能的傳感器。（《現代新型傳感器原理與應用》，劉迎春，葉湘濱等，國防工業出版社，2000.5）
智能傳感器功能
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語音
概括而言，智能傳感器的主要功能是：(1) 具有自校零、自標定、自校正功能；(2) 具有自動補償功能；(3) 能夠自動采集數據，并對數據進行預處理；(4) 能夠自動進行檢驗、自選量程、自尋故障；(5) 具有數據存儲、記憶與信息處理功能；(6) 具有雙向通訊、標準化數字輸出或者符號輸出功能；(7) 具有判斷、決策處理功能。可實現的功能智能傳感器的功能是通過模擬人的感官和大腦的協調動作，結合長期以來測試技術的研究和實際經驗而提出來的。是一個相對獨立的智能單元，它的出現對原來硬件性能苛刻要求有所減輕，而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高。1、信息存儲和傳輸——隨著全智能集散控制系統(SmartDistributedSystem)的飛速發展，對智能單元要求具備通信功能，用通信網絡以數字形式進行雙向通信，這也是智能傳感器關鍵標志之一。智能傳感器通過測試數據傳輸或接收指令來實現各項功能。如增益的設置、補償參數的設置、內檢參數設置、測試數據輸出等。2、自補償和計算功能——多年來從事傳感器研制的工程技術人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線性作大量的補償工作，但都沒有從根本上解決問題。而智能傳感器的自補償和計算功能為傳感器的溫度漂移和非線性補償開辟了新的道路。這樣，放寬傳感器加工精密度要求，只要能保證傳感器的重復性好，利用微處理器對測試的信號通過軟件計算，采用多次擬合和差值計算方法對漂移和非線性進行補償，從而能獲得較精確的測量結果壓力傳感器。3、自檢、自校、自診斷功能——普通傳感器需要定期檢驗和標定，以保證它在正常使用時足夠的準確度，這些工作一般要求將傳感器從使用現場拆卸送到實驗室或檢驗部門進行。對于在線測量傳感器出現異常則不能及時診斷。采用智能傳感器情況則大有改觀，首先自診斷功能在電源接通時進行自檢，診斷測試以確定組件有無故障。其次根據使用時間可以在線進行校正，微處理器利用存在EPROM內的計量特性數據進行對比校對。4、復合敏感功能——我們觀察周圍的自然現象，常見的信號有聲、光、電、熱、力、化學等。敏感元件測量一般通過兩種方式：直接和間接的測量。而智能傳感器具有復合功能，能夠同時測量多種物理量和化學量，給出能夠較全面反映物質運動規律的信息。如美國加利弗尼亞大學研制的復合液體傳感器，可同時測量介質的溫度、流速、壓力和密度。復合力學傳感器，可同時測量物體某一點的三維振動加速度（加速度傳感器）、速度（速度傳感器）、位移（位移傳感器），等等。
[2]
5、智能傳感器的集成化----由于大規模集成電路的發展使得傳感器與相應的電路都集成到同一芯片上，而這種具有某些智能功能的傳感器叫作集成智能傳感器集成智能傳感器的功能有三個方面的優點：較高信噪比：傳感器的弱信號先經集成電路信號放大后再遠距離傳送，就可大大改進信噪比。改善性能：由于傳感器與電路集成于同一芯片上，對于傳感器的零漂、溫漂和零位可以通過自校單元定期自動校準，又可以采用適當的反饋方式改善傳感器的頻響。信號規一化：傳感器的模擬信號通過程控放大器進行規一化，又通過模數轉換成數字信號，微處理器按數字傳輸的幾種形式進行數字規一化，如串行、并行、頻率、相位和脈沖等。
智能傳感器特點
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語音
智能式傳感器是一個以微處理器為內核擴展了外圍部件的計算機檢測系統。相比一般傳感器，智能式傳感器有如下顯著特點：1.提高了傳感器的精度智能式傳感器具有信息處理功能，通過軟件不僅可修正各種確定性系統誤差(如傳感器輸入輸出的非線性誤差、服度誤差、零點誤差、正反行程誤并等)而且還可適當地補償隨機誤差、降低噪聲，大大提高了傳感器精度。2.提高了傳感器的可靠性集成傳感器系統小型化，消除了傳統結構的某些不可靠因素，改善整個系統的抗干擾件能;同時它還有診斷、校準和數據存儲功能(對于智能結構系統還有自適應功能)，具有良好的穩定性。3.提高了傳感器的性能價格比在相同精度的需求下，多功能智能式傳感器與單一功能的普通傳感器相比，性能價格比明顯提高，尤其是在采用較便宜的單片機后更為明顯。4.促成了傳感器多功能化智能式傳感器可以實現多傳感器多參數綜合測量，通過編程擴大測量與使用范圍;有一定的自適應能力，根據檢測對象或條件的改變，相應地改變量程反輸出數據的形式;具有數字通信接口功能，直接送入遠地計算機進行處理;具有多種數據輸出形式(如Rs232串行輸批，PIO并行輸出，IEE-488總線輸出以及經D/A轉換后的模擬量輸出等)，適配各種應用系統。
[3]
智能傳感器發展進步
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語音
電子自動化產業的迅速發展與進步促使傳感器技術、特別是集成智能傳感器技術日趨活躍發展，隨著半導體技術的迅猛發展，國外一些著名的公司和高等院校正在大力開展有關集成智能傳感器的研制，國內一些著名的高校和研究所以及公司也積極跟進，集成智能傳感器技術取得了令人矚目的發展。國產智能傳感器逐漸在智能傳感器領域邁開步伐，運用軍工產品的生產線和工藝，精度高，穩定性好，成本低，采用高性能微控制器（MCU），同時具備數字和模擬兩種輸出方式，同時針對用戶的特定需求（如組網式測量，自定義通訊協議），均可在原產品基礎上進行二次開發，周期極短，為用戶節省時間，提高效率。已廣泛應用于航空、航天、石油、化工、礦山、機械、大壩、地質、水文等行業中測量各種氣體和流體的壓力、壓差、流量和流體的高度和重量。
智能傳感器應用與方向
智能傳感器已廣泛應用于航天、航空、國防、科技和工農業生產等各個領域中。例如，它在機器人領域中有著廣闊應用前景，智能傳感器使機器人具有類人的五官和大腦功能，可感知各種現象，完成各種動作。在工業生產中，利用傳統的傳感器無法對某些產品質量指標（例如，黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等）進行快速直接測量并在線控制。而利用智能傳感器可直接測量與產品質量指標有函數關系的生產過程中的某些量（如溫度、壓力、流量等），利用神經網絡或專家系統技術建立的數學模型進行計算，可推斷出產品的質量。
智能傳感器
在醫學領域中，糖尿病患者需要隨時掌握血糖水平，以便調整飲食和注射胰島素，防止其它并發癥。通常測血糖時必須刺破手指采血，再將血樣放到葡萄糖試紙上，最后把試紙放到電子血糖計上進行測量。這是一種既麻煩又痛苦的方法。而“葡萄糖手表”,其外觀像普通手表一樣，戴上它就能實現無疼、無血、連續的血糖測試?！捌咸烟鞘直怼鄙嫌幸粔K涂著試劑的墊子，當墊子與皮膚接觸時，葡萄糖分子就被吸附到墊子上，并與試劑發生電化學反應，產生電流。傳感器測量該電流，經處理器計算出與該電流對應的血糖濃度，并以數字量顯示。
智能傳感器應用產業
1、應用于電池拓展閱讀基于智能傳感器的彈藥庫溫/濕度監控系統設計
智能傳感器注意事項
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語音
好的傳感器的設計是經驗加技術的結晶。一般理解傳感器是將一種物理量經過電路轉換成一種能以另外一種直觀的可表達的物理量的描述。比如轉換成僅依賴于此測物理量的較高的電壓電流等信號，再顯示出來。因此需要注意幾點：1、一般所測得的物理量是非常小的，通常還帶有作為傳感器物理轉換元件固有的轉換噪聲。比如傳感器在1被放大倍率下的信號強度為0.1~1uV，此時的背景噪聲信號也有這么大的水平，甚至于將其湮滅。如何將有用信號盡量取出并且壓低噪聲是傳感器設計的首要解決的問題。2、傳感器電路一定要簡單精煉。設想具有3級放大電路的，帶有2級有源濾波器的放大回路，放大了信號的同時也將噪聲放大了，如果噪聲不是明顯偏離有用信號頻譜，則無論怎樣濾波兩者同時放大，結果信噪比沒有提高。因此傳感器電路一定要精煉簡約。能省1只電阻或電容就一定要將它去掉。這一點是許多設計傳感器的工程師們容易忽略的問題。已知的情況是，傳感器電路隨著噪聲的問題困擾，電路越修改越復雜，成為怪圈。
[4]
3、功耗問題。傳感器通常在后續電路的前端，有可能需要較長的引線連接。當傳感器功耗較大時引線的連接將會所有的無謂噪聲以及電源噪聲引入使得后續電路愈發難以設計。在夠用的情況小如何降低功耗也是一個不小的考驗。4、元器件的選用和電源回路。元器件的選用一定要夠用為好，只要器件指標在需要的范圍之內就可以了，余下的就是電路設計問題。電源是傳感器電路設計過程一定要遇到的難題，不要追求無法達到的電源指標，而選擇一款帶有較好的共模抑制比的運放，采用差分放大電路設計可能最普通的開關電源以及器件就能滿足你的要求。電源的退偶一定要可靠設計，并且遵循器件手冊的要求，寧多勿少。
[5]
智能傳感器推動產業升級
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語音
智能傳感器作為廣泛地系統前端感知器件，既可以助推傳統產業的升級，例如，傳統工業的升級、傳統家電的智能化升級；又可以對創新應用進行推動，比如機器人、VR/AR（虛擬現實/增強現實）、無人機、智慧家庭、智慧醫療和養老等領域。在工業領域，傳統企業面臨人力成本提高、市場需求下降等問題，傳統企業開始從勞動密集型轉向自動化、智能化。在整個轉型中，智能傳感器發揮著至關重要的作用，推動傳統工業的轉型升級。2015年我國傳感器市場規模達1100億元，預計到2020年將達到2115億元，年復合增長率達到14%。但是由于國內傳感器企業技術水平、生產工藝、規模和盈利能力等方面的差距導致國內傳感器市場高度依賴進口。特別是高端傳感器方面，由于種類多、跨學科研發技術水平高、開發成本大，企業不愿承擔開發風險，造成我國高端傳感器基本依靠進口。2015 年，我國中高端傳感器進口比例達到80%。智能傳感技術是智能制造和物聯網的先行技術，作為前端感知工具，具有非常重要的意義。
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簡述智能傳感器技術原理
智能傳感器（intelligentsensor）是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。與一般傳感器相比，智能傳感器具有以下三個優點：通過軟件技術可實現高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的...
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智能傳感器有什么不一樣
隨著測控系統自動化、智能化的發展，傳統的傳感器已經不能滿足一定的數據處理能力以及自檢、自校、自補償的功能，智能傳感器和多功能傳感器的研發和應用已經走向市場。智能傳感器的結構及特點傳感器像人的五官一樣，是獲取信息的重要工具。它在工業生產、國防建設和科學技術領域發揮著巨大的作用...
2019-04-190
參考資料
1.

張福學．傳感器電子學及其應用：國防工業出版社，1990年
2.

智能傳感器系統
．超星發現．2010[引用日期2017-11-27]
3.

走向智能傳感器時代
．超星發現．2015[引用日期2017-11-27]
4.

智能傳感器
．電子發燒友網[引用日期2017-11-27]
5.

智能傳感器技術綜述
．超星發現．2014[引用日期2017-11-27]
智能傳感器組成：智能傳感器第2張

智能傳感器組成：智能傳感器是什么？結構組成解析

智能傳感器組成：智能傳感器結構組成圖

1.智能傳感器簡介

1.1智能傳感器的概念

智能傳感器概念最早由美國宇航局在研發宇宙飛船過程中提出來,并于1979年形成產品。IEEE協會將能提供受控量或待感知量大小且能典型簡化其應用于網絡環境的集成的傳感器稱為智能傳感器?！冬F代新型傳感器原理與應用》一書中認為智能傳感器是帶微處理機的,兼有信息檢測、信息記憶以及邏輯思維與判斷功能的傳感器。

智能傳感器是正在高速發展的高新技術,至今還未形成統一的規范化的定義,人們普遍認為智能傳感器是具有對外界環境等信息進行自動收集、數據處理以及自診斷與自適應能力的傳感器。

1.2智能傳感器的功能

(1)自補償與自診斷功能:通過微處理器中的診斷算法能夠檢驗傳感器的輸出,并能夠直接呈現診斷信息,使傳感器具有自診斷的功能。

(2)信息存儲與記憶功能:利用自帶空間對歷史數據和各種必需的參數等的數據存儲,極大地提升了控制器的性能。

(3)自學習與自適應功能:通過內嵌的具有高級編程功能的微處理器可以實現自學習功能,同時在工作過程中,智能傳感器還能根據一定的行為準則重構結構和參數,具有自適應的功能。

(4)數字輸出功能:智能傳感器內部集成了模數轉換電路,能夠直接輸出數字信號,緩解了控制器的信號處理壓力。

2.智能傳感器應用領域及其發展現狀

2.1土木工程

我國作為重大的土木工程和基礎設施大國,橋梁、水壩、核電站、供水供電系統工程等使用年限長達幾十年,由于腐蝕作用、材料老化等環境和自身因素,不可避免的造成工程損傷和災害抵抗力下降等問題,因此智能傳感器在土木工程領域的作用就顯得尤為重要。

哈爾濱工業大學的周智、歐進萍等人分析了光纖光柵溫度傳感特性及其應變傳感的溫度補償原理和方法,開發了一種滿足工程應用的光纖光柵封裝傳感器,建立了包括傳感器、光開關、數據采集和控制軟件在內的大規模、分布式的光纖光柵智能監測系統,并將其成功的運用到橋梁的實際施工中,將溫度傳感器與建筑材料復合,用于橋梁的局部健康監測總并取得了良好的效果。

2.2醫學

在生物醫學領域中,傳感器作為核心部件被應用到了眾多的檢測儀器中,關乎到人體健康往往對醫用傳感器有更高要求,不僅對其精確度、可靠性、抗干擾性,同時在傳感器的體積、重量等外部特性上也有其特殊的要求,因此傳感器在醫學中的應用在一定程度上反映了傳感器的發展水平。

隨著可穿戴式、可植入式微型智能傳感器逐漸面世,醫學檢測儀器的發展有了里程碑式的飛躍。中山大學馮巍、陳仲本等人研究了一種人體實時監控系統,該系統利用多個微型智能傳感器通過基于藍牙技術的無線網絡實現人體健康數據獲取、處理及通信等任務,主服務器對數據進行分析計算后反饋給各個節點,實時監控被監測對象以避免突發性疾病,這種可穿戴式的智能傳感器也可以在運用于類似于足球比賽等高強度的體育比賽或運動員的高強度訓練中。

2.3汽車及交通

交通發展的逐漸走向體系化、規范化、智能化管理,在城市內建立完整的智能交通系統,利用智能信息搜集與處理、數據通信等技術實現人、車和路信息的多元統一,進一步智能調控交通運行系統,利用道路傳感網絡獲取當前交通系統中基礎設施、各類車輛以及人群移動的狀態等數據,使交通系統實現智能檢測與控制成為可能。

目前在汽車安全行駛系統、車身系統、智能交通系統等領域已經實現了智能傳感器的規?；a,隨著智能傳感器的不斷更新改良,其在汽車領域的應用已經比較廣泛。輪胎壓力監測系統(TPMS)是一種監測汽車輪胎壓力和溫度的智能監測系統,監視器收集各個輪胎的溫度和壓力數據,并根據輪胎溫度和壓力數據的異常情況發出不同的報警信號提醒駕駛者采取一定的措施,對防止重大交通事故發揮積極作用。溫州大學的雷鵬飛、沈華東等人對紅外傳感器在智能車避障系統的應用進行了研究與設計,避障傳感器放射的紅外線在一定范圍內遇到障礙物會被反射,傳感器檢測到紅外線反射回的信號并發送給單片機,單片機通過輸入內部的算法對車輛輪胎的方向、距離進行智能協調,從而完成躲避障礙物動作。同時獨輪式平衡車作為新興的個人交通工具也是利用內置傳感器收集用戶的姿勢信息控制平衡車的前進方向與速度,成為傳感器在交通領域的一大創新。

2.4軍事與國防

軍事力量是衡量一國國防實力和綜合實力的關鍵指標,對于國防建設具有重要的作用。作為軍事力量的重要組成部分,武器系統的性能決定了軍事隊伍作戰的成敗,在武器系統中引入智能傳感器不僅能夠實時監測戰場形勢變化從而及時調整偵察和作戰計劃,而且可以通過應用各類微小傳感裝置實現隱蔽性監視,為摧毀敵人目標點和攻擊武裝力量奠定技術和環境基礎。美國海軍陸戰隊的地面偵查機器人在機身上裝有具備俯仰角度和側傾角的智能傳感器,這種裝備主要用于實現潛水偵察,另外還在機身上裝有基于衛星導航的智能傳感器用于準確模擬戰場及其周邊地形,從而實現水陸兩棲作戰的完美配合。

2.5家電

鄭志輝等人研究了紅外傳感器在智能云空調上的應用,將紅外熱成像技術引入智能空調應用開發,實現智能送風和智能啟停功能,根據室內溫度與用戶體感溫度的差異選擇是否開啟空調,以及選擇送風方式及相應的調節參數,該應用搭配志高云平臺實現智能防火功能,智能檢測、報警,用戶可通過APP了解現場情況。

2.6電子裝備

智能手環是最常見的一種可穿戴式的電子設備,能夠通過微型貼身傳感器實時監測并記錄用戶的飲食、睡眠、健身等數據,同時將這些數據同步到智能手機、平板等電子設備上,用數據指導健康生活。桂林電子科技大學的李易陸、陳洪波等人設計了一種基于MEMS數據輸出加速度傳感器與超低功耗單片機的智能記步手環,該手環利用傳感器隨時隨地記錄運動者的步行量、卡路里消耗等信息,通過藍牙方式傳輸到手機,實現了計步功能的良好適應,也提高了智能手環的可靠性運行。Helios設計了一款配備了UV紫外線傳感器的智能戒指,用戶只需在Helios應用上反饋著裝、防曬等的涂抹情況,智能戒指就可以根據當天的紫外線按強度提供準確的結果幫助用戶確定日光浴時長等。

2.7農業

智慧農業是現代農業發展的高級階段,涉及到應用傳感和測量技術、自動控制技術、計算機與通信技術等智能信息技術,依托安置在農產品種植區的各個傳感器節點和通信網絡,實施監測農業生產的田間智慧種植數據,實現可視化管理、智能預警等,因此傳感器技術是現代農業發展的一項關鍵技術。

中國農業大學的承洋洋、王庫、劉超等人設計開發了一種農業環境智能監控系統,通過分布式的傳感器節點構建ZigBee無線傳感網絡,采集和傳輸空氣溫濕度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度和光照強度等信息,并將這些信息與攝像頭收集的圖像數據匯集到一起,通過無線電臺傳輸到遠程服務器上,遠程監控農業生產中的環境問題,實現農業生產管理的智能化與高效率。

2.8海洋探測

開發海洋資源的前提是海洋信息的實時收集與檢測,隨著物聯網技術在海洋環境領域的廣泛應用,為實現海洋環境實時監測、海洋信息實時采集,海洋信息智能采集成為保證海洋環境監測的基礎。楊秀芳等人設計開發了基于無線傳感器的信息采集系統,通過構建無線傳感器網絡,實時提供海洋環境數據,充分利用ZigBee網絡優勢,通過智能激活傳感器節點所形成的最佳時間間隔減少網絡成型時間,降低功耗和復雜度的同時延長無線傳感器網絡的生存時間,保證傳感器能夠長時間對海洋環境進行實時監測以及海洋信息的實時采集,對未來海洋環境保護和資源開發具有一定的價值。

2.9航空航天

NASA為檢測制造航天飛機的材料是否達到使用壽命,需要經常檢測運載火箭的艙內設施以及各個關鍵部件結構的的健康狀況,因此美國斯坦福大學開發了一項斯坦福多致動器接收轉換(SMART)層專利技術,艙身各部分安裝傳感器接收器,在接收到中央傳感器發射的電磁波,將其轉換為實時數據并傳輸到計算機中,計算機利用自身的一套算法處理該數據并實現信息反饋,提供了一種結構健康監測的實現方法。

3.展望

3.1MEMS傳感器

MEMS傳感器是利用MEMS技術制備的新一代傳感器件。MEMS是一個獨立的智能微小系統,其系統尺寸在幾毫米乃至更小,其內部結構一般在微米甚至納米量級,可大批量生產,常見的產品包括MEMS氣體傳感器、MEMS壓力傳感器、MEMS濕度傳感器、MEMS光學傳感器、MEMS加速度計、MEMS麥克風及MEMS陀螺儀等以及它們的集成產品。

3.2仿生傳感器

仿生傳感器是將生物物質作為識別標識與待測物質發生生物學反應,產生的信息將會轉化成物理、化學信號并輸出的裝置。仿生傳感器運用于農業生產能夠快速地對農產品品質、土壤污染情況進行檢測,是目前研究和應用最廣泛的智能傳感器。

3.3電化學傳感器

電化學傳感器能夠對諸如pH值、離子活度的等土壤數據進行直接測量,是農業領域中的一個新的重要應用。中國科學院上海應用物理研究所在2014年研究發布了一種基于氣泡介導的電化學生物傳感器,單一反應實現免疫分析的問題得到解決,并且能夠快速準確地檢測多種疾病的標志物,該傳感器有望為現場生化檢測提供新的手段。

4.小結

智能傳感器是物聯網發展的最重要的技術之一,在為傳統行業注入新鮮血液的同時也引領了傳感器產業的潮流,在醫學、工業、海洋、航天、軍事、農業等領域均發揮著核心作用,隨著智能傳感器技術的發展,新一代智能傳感器將結合人工神經網絡、人工智能等技術不斷完善其功能,具有十分可觀的發展前景。

人工智能、大數據、云計算和物聯網的未來發展值得重視，均為前沿產業，多智時代專注于人工智能和大數據的入門和科譜，在此為你推薦幾篇優質好文：
1.智能化成為傳感器行業發展主要方向
2.智能傳感器的新技術，應用場景、行業標準及產業鏈發展情況
3.什么是智能傳感器，智能傳感器在物聯網領域，面臨哪些挑戰？
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智能傳感器組成：詳細解析智能傳感器組成、功能、特點、發展趨勢以及應用

描述
近日，工信部正式下發《智能傳感器產業三年行動指南(2017-2019)》(簡稱“指南”)。為了貫徹中國制造2025等戰略，工信部于2016年4月啟動了該指南的編制工作，于2017年11月20日正式印發。《指南》提出總體目標，規劃到2019年實現傳感器產業取得明顯突破，智能傳感器產業規模達到260億元，其中主營業務超過10億元的企業達到5家，超過1億元的企業實現20家。微機電系統(MEMS)工藝生產線產能穩步增長。
什么是智能傳感器？
作為人類獲取信息的工具，傳感器是現代信息技術的重要組成部分。傳統意義上的傳感器輸出的多是模擬量信號，本身不具備信號處理和組網功能，需連接到特定測量儀表才能完成信號的處理和傳輸功能。智能傳感器能在內部實現對原始數據的加工處理，并且可以通過標準的接口與外界實現數據交換，以及根據實際的需要通過軟件控制改變傳感器的工作，從而實現智能化、網絡化。由于使用標準總線接口，智能傳感器具有良好的開放性、擴展性，給系統的擴充帶來了很大的發展空間。
智能傳感器概念最早由美國宇航局在研發宇宙飛船過程中提出來,并于1979年形成產品。宇宙飛船上需要大量的傳感器不斷向地面或飛船上的處理器發送溫度、位置、速度和姿態等數據信息,即便使用一臺大型計算機也很難同時處理如此龐大的數據。何況飛船又限制計算機體積和重量,因此希望傳感器本身具有信息處理功能，于是將傳感器與微處理器結合，就出現了智能傳感器。
智能傳感器是一種能夠對被測對象的某一信息具有感受、檢出的功能；能學習、推理判斷處理信號；并具有通信及管理功能的一類新型傳感器。智能傳感器有自動校零、標定、補償、采集數據等能力。其能力決定了智能化傳感器還具有較高的精度和分辨率，較高的穩定性及可靠性，較好的適應性，相比于傳統傳感器還具有非常高的性價比。
早期的智能傳感器是將傳感器的輸出信號經處理和轉化后由接口送到微處理機進行運算處理。80年代智能傳感器主要以微處理器為核心，把傳感器信號調節電路、微電子計算機存貯器及接口電路集成到一塊芯片上，使傳感器具有一定的人工智能。90年代智能化測量技術有了進一步的提高，使傳感器實現了微型化、結構一體化、陣列式、數字式，使用方便、操作簡單，并具有自診斷功能、記憶與信息處理功能、數據存貯功能、多參量測量功能、聯網通信功能、邏輯思維以及判斷功能。
智能傳感器大體上可以分三種類型：即具有判斷能力的傳感器；具有學習能力的傳感器；具有創造能力的傳感器。
智能傳感器的結構組成
智能傳感器系統主要由傳感器、微處理器及相關電路組成，如圖所示。傳感器將被測的物理量、化學量轉換成相應的電信號，送到信號調制電路中，經過濾波、放大、A/D轉換后送達微處理器。微處理器對接收的信號進行計算、存儲、數據分析處理后，一方面通過反饋回路對傳感器與信號調理電路進行調節，以實現對測量過程的調節和控制；另一方面將處理的結果傳送到輸出接口，經接口電路處理后按輸出格式、界面定制輸出數字化的測量結果。微處理器是智能傳感器的核心，由于微處理器充分發揮各種軟件的功能，使傳感器智能化，大大提高了傳感器的性能。
智能傳感器的特點
精度高
智能傳感器可通過自動校零去除零點，與標準參考基準實時對比自動進行整體系統標定、非線性等系統誤差的校正，實時采集大量數據進行分析處理，消除偶然誤差影響，保證智能傳感器的高精度。
高可靠性與高穩定性
智能傳感器能自動補償因工作條件與環境參數發生變化而引起的系統特性的漂移，如環境溫度、系統供電電壓波動而產生的零點和靈敏度的漂移;在被測參數變化后能自動變換量程，實時進行系統自我檢驗、分析、判斷所采集數據的合理性，并自動進行異常情況的應急處理。
高信噪比與高分辨力
由于智能傳感器具有數據存儲、記憶與信息處理功能，通過數字濾波等相關分析處理，可去除輸入數據中的噪聲，自動提取有用數據;通過數據融合、神經網絡技術，可消除多參數狀態下交叉靈敏度的影響。
強自適應性
智能傳感器具有判斷、分析與處理功能，它能根據系統工作情況決策各部分的供電情況、與高/上位計算機的數據傳輸速率，使系統工作在最優低功耗狀態并優化傳輸效率。
較高的性能價格比
智能傳感器具有的高性能，不是像傳統傳感器技術那樣通過追求傳感器本身的完善、對傳感器的各個環節進行精心設計與調試、進行“手工藝品”式的精雕細琢來獲得的，而是通過與微處理器/微計算機相結合，采用廉價的集成電路工藝和芯片以及強大的軟件來實現的，所以具有較高的性能價格比。
智能傳感器的主要功能
智能傳感器的功能是通過模擬人的感官和大腦的協調動作，結合長期以來測試技術的研究和實際經驗而提出來的。是一個相對獨立的智能單元，它的出現對原來硬件性能的苛刻要求有所減輕，而靠軟件幫助來使傳感器的性能大幅度提高。
智能傳感器通常可以實現以下功能：
1、復合敏感功能
我們觀察周圍的自然現象，常見的信號有聲、光、電、熱、力和化學等。敏感元件測量一般通過兩種方式：直接和間接的測量。而智能傳感器具有復合功能，能夠同時測量多種物理量和化學量，給出能夠較全面反映物質運動規律的信息。如美國加利弗尼亞大學研制的復合液體傳感器，可同時測量介質的溫度、流速、壓力和密度。美國EG&GIC Sensors公司研制的復合力學傳感器，可同時測量物體某一點的三維振動加速度、速度、位移等。
2、自適應功能
智能傳感器可在條件變化的情況下,在一定范圍內使自己的特性自動適應這種變化。通過采用自適應技術,由于它能補償老化部件引起的參數漂移,所以自適應技術可延長器件或裝置的壽命。同時也擴大其工作領域,因為它能自動適應不同的環境條件。自適應技術提高了傳感器的重復性和準確度。因為其校正和補償數值已不再是一個平均值,而是測量點的真實修正值。
3、自檢、自校、自診斷功能
普通傳感器需要定期檢驗和標定，以保證它在正常使用時足夠的準確度，這些工作一般要求將傳感器從使用現場拆卸送到實驗室或檢驗部門進行,對于在線測量傳感器出現異常則不能及時診斷。采用智能傳感器時，情況則大有改觀。首先是，自診斷功能在電源接通時進行自檢，診斷測試以確定組件有無故障。其次，根據使用時間可以在線進行校正，微處理器利用存在E2PROM內的計量特性數據進行對比校對。
4、信息存儲功能
信息往往是成功的關鍵.智能傳感器可以存儲大量的信息，用戶可隨時查詢。這些信息可包括裝置的歷史信息。例如，傳感器已工作多少小時，更換多少次電源等等。也包括傳感器的全部數據和圖表，還包括組態選擇說明等。此外還包括串行數、生產日期、目錄表和最終出廠測試結果等。內容可以無限，只受智能傳感器本身存儲容量的限制。智能傳感器除了增加過程數據處理、自診斷、組態和信息存儲四個方面的功能外，還提供了數字通訊能力和自適應能力。
5、數據處理功能
過程數據處理是一項非常重要的任務，智能傳感器本身提供了該功能。智能傳感器不但能放大信號，而且能使信號數字化，再用軟件實現信號調節。通常，基本的傳感器不能給出線性信號，而過程控制卻把線性度作為重要的追求目標。智能傳感器通過查表方式可使非線性信號線性化。當然對每個傳感器要單獨編制這種數據表。智能傳感器過程數據處理的另一個例子是通過數字濾波器對數字信號濾波，從而可減少噪聲或其它相關效應的干擾。而且用軟件研制復雜的濾波器要比用分立電子電路容易得多。環境因素補償也是數據處理的一項重要任務。微控制器能幫助提高信號檢測的精確度。例如，通過測量基本檢測元件的溫度可獲得正確的溫度補償系數，從而可實現對信號的溫度補償。用軟件也能實現非線性補償和其它更復雜的補償。這是因為查詢表幾乎能產生任意形狀的曲線。有時必須測量和處理幾個不同的物理量，這樣將給出各自的數據。智能傳感器的徽控制器使用戶很容易實現多個信號的加、減、乘、除運算。在過程數據處理方面，智能傳感器可以大顯身手。
此外，它把這些操作從中心控制室下放到接近信號產生點也是大有好處的。其一是因為把附加信號發送到控制室花費很大，而用智能傳感器就省去了附加傳感器和引線的成本。其二是由于附加信息是在信息的應用點檢測到的，這樣就大大降低了長距離傳輸引入的負效應(如噪聲、電位差等)，從而使信號更準確。其三是可以簡化主控制器中的軟件，提高控制環的速度。
6、組態功能
智能傳感器的另一個主要特性是組態功能。信號應該放大多少倍?溫度傳感器是以攝氏度還是華氏度輸出溫度?對于智能傳感器用戶可隨意選擇需要的組態。例如，檢測范圍，可編程通/斷延時，選組計數器，常開/常閉，8/12位分辨率選擇等。這只不過是當今智能傳感器無數組態中的幾種。靈活的組態功能大大減少了用戶需要研制和更換必備的不同傳感器類型和數目。利用智能傳感器的組態功能可使同一類型的傳感器工作在最佳狀態，并且能在不同場合從事不同的工作。
7、數字通訊功能
如上所述，由于智能傳感器能產生大量信息和數據，所以用普通傳感器的單一連線無法對裝置的數據提供必要的輸入輸出。但也不能對應每個信息各用一根引線.因為這樣會使系統非常龐雜。因此它需要一種靈活的串行通訊系統。在過程工業中，通?？吹降氖屈c與點串接以及串聯網絡.如今的大趨勢是朝串聯網絡方向發展。因為智能傳感器本身帶有微控制器，所以它自屬于數字式的，因此自然能配置與外部連接的數字串行通訊。因為串行網絡抗環境影響(如電磁干擾)的能力比普通模擬信號強得多。把串行通訊配接到裝置上，可以有效地管理信息的傳輸，使數據只在需要時才輸出。
智能傳感器的實現途徑
目前，智能傳感器的實現是沿著傳感器技術發展的三條途徑進行：a、利用計算機合成，即智能合成；b、利用特殊功能材料，即智能材料；c、利用功能化幾何結構，即智能結構。智能合成表現為傳感器裝置與微處理器的結合，這是目前的主要途徑。
按傳感器與計算機的合成方式，目前的傳感技術沿用以下三種具體方式實現智能傳感器。
1、非集成化的模塊方式
非集成化智能傳感器是將傳統的基本傳感器、信號調理電路、帶數字總線接口的微處理器組合為一個整體而構成的智能傳感器系統。這種非集成化智能傳感器是在現場總線控制系統發展形勢的推動下迅速發展起來的。自動化儀表生產廠家原有的一套生產工藝設備基本不變，附加一塊帶數字總線接口的微處理器插板組裝而成，并配備能進行通信、控制、自校正、自補償、自診斷等智能化軟件，從而實現智能傳感器功能。這是一種最經濟、最快速建立智能傳感器的途徑。
2、集成化實現
這種智能傳感器系統是采用微機械加工技術和大規模集成電路工藝技術，利用硅作為基本材料來制作敏感元件、信號調理電路以及微處理器單元，并把它們集成在一塊芯片上構成的。集成化實現使智能傳感器達到了微型化、結構一體化，從而提高了精度和穩定性。敏感元件構成陣列后，配合相應圖像處理軟件，可以實現圖形成像且構成多維圖像傳感器，這時的智能傳感器就達到了它的最高級形式。
3、混合實現
要在一塊芯片上實現智能傳感器系統存在著許多棘手的難題。根據需要與可能，可將系統各個集成化環節(如敏感單元、信號調理電路、微處理器單元、數字總線接口) 以不同的組合方式集成在兩塊或三塊芯片上，并裝在一個外殼里。
智能傳感器技術發展及趨勢
發展趨勢
1、向高精度發展
隨著自動化生產程度的提高，對傳感器的要求也在不斷提高，必須研制出具有靈敏度高、精確度高、響應速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產自動化的可靠性。
2、向高可靠性、寬溫度范圍發展
傳感器的可靠性直接影響到電子設備的抗干擾等性能，研制高可靠性、寬溫度范圍的傳感器將是永久性的方向。發展新興材料( 如陶瓷) 傳感器將很有前途。
3、向微型化發展
各種控制儀器設備的功能越來越強，要求各個部件體積越小越好，因而傳感器本身體積也是越小越好，這就要求發展新的材料及加工技術，目前利用硅材料制作的傳感器體積已經很小。如傳統的加速度傳感器是由重力塊和彈簧等制成的，體積較大、穩定性差、壽命也短，而利用激光等各種微細加工技術制成的硅加速度傳感器體積非常小、互換性可靠性都較好。
4、向微功耗及無源化發展
傳感器一般都是非電量向電量的轉化，工作時離不開電源，在野外現場或遠離電網的地方，往往是用電池供電或用太陽能等供電，開發微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發展方向，這樣既可以節省能源又可以提高系統壽命。目前，低功耗損的芯片發展很快，如T 運算放大器，靜態功耗只有1.5 A，而工作電壓只需2~ 5V.
5、向智能化數字化發展
隨著現代化的發展，傳感器的功能已突破傳統的功能，其輸出不再是單一的模擬信號( 如0~ 10mV) ，而是經過微電腦處理好后的數字信號，有的甚至帶有控制功能，這就是所說的數字傳感器。
6、向網絡化發展
網絡化是傳感器發展的一個重要方向，網絡的作用和優勢正逐步顯現出來。網絡傳感器必將促進電子科技的發展。
發展重點
1、應用機器智能的故障探測和預報。任何系統在出現錯誤并導致嚴重后果之前，必須對其可能出現的問題作出探測或預報。目前非正常狀態還沒有準確定義的模型，非正常探測技術還很欠缺，急需將傳感信息與知識結合起來以改進機器的智能。
2、正常狀態下能高精度、高敏感性地感知目標的物理參數；而在非常態和誤動作的探測方面卻進展甚微。因而對故障的探測和預測具有迫切需求，應大力開發與應用。
3、目前傳感技術能在單點上準確地傳感物理或化學量，然而對多維狀態的傳感卻困難。如環境測量，其特征參數廣泛分布且具有時空方面的相關性，也是迫切需要解決的一類難題。因此，要加強多維狀態傳感的研究與開發。
4、目標成分分析的遠程傳感?；瘜W成分分析大多在基于樣本物質，有時目標材料的采樣又很困難。如測量同溫層中臭氧含量，遠程傳感不可缺少，光譜測定與雷達或激光探測技術的結合是一種可能的途徑。沒有樣本成分的分析很容易受到傳感系統和目標組分之間的各種噪音或介質的干擾，而傳感系統的機器智能有望解決該問題。
5、用于資源有效循環的傳感器智能?，F代制造系統已經實現了從原材料到產品的高效的自動化生產過程，當產品不再使用或被遺棄時，循環過程既非有效，也非自動化。如果再生資源的循環能夠有效且自動地進行，可有效地防止環境的污染和能源緊缺，實現生命循環資源的管理。對一個自動化的高效循環過程，利用機器智能去分辨目標成分或某些確定的組分，是智能傳感系統一個非常重要的任務。
研究熱點
1、物理轉換機理的研究
數字化輸出是智能傳感器的典型特征之一，它不僅僅是模擬-數字轉換實現簡單的數字化，而是從機理上實現數字化輸出。其中，諧振式傳感器具有直接數字輸出、高穩定性、高重復性、抗干擾能力強，分辨力和測量精度高等優點。傳統寫真式傳感器的頻率信號檢測需要較復雜的設計，這限制了其的廣泛應用和在工業領域內的發展。而現在只需在同一硅片上集成智能檢測電路，就可以迅速提取頻率信號從而使諧振式微機械傳感器成為國際上傳感器的研究熱點。
2、多數據融合的研究
數據融合是一種數據綜合和處理技術，是許多傳統學科和新技術的集成和應用，如通信、模式識別、決策論、不確定性理論、信號處理、估計理論、最優化處理、計算機科學、人工智能和神經網絡等。目前，數據融合已成為集成智能傳感器理論的重要領域和研究熱點。即，對多個傳感器或多源信息進行綜合處理、評估，從而得到更為準確、可靠的結論。因此，對于多個傳感器組成的陣列，數據融合技術能夠充分發揮各個傳感器的特點，利用其互補性、冗余性，提高測量信息的精度和可靠性，延長系統的使用壽命。近年來，數據融合又引入了遺傳算法、小波分析技術和虛擬技術。
智能傳感器代表著傳感器發展總趨勢, 它已經受到了全世界范圍的矚目和公認, 因此,可以說智能傳感器是一種發展前景十分看好的新傳感器。今后, 隨著硅微細加工技術的發展,新一代的智能傳感器的功能將會更加增多。它將利用人工神經網、人工智能、信息處理技術等, 使傳感器具有更高級的智能功能, 同時, 它還將朝著微傳感器、微執行器和微處理器三位一體構成一個微系統的方向發展。
列舉智能傳感器應用領域的黑科技
分子傳感器
過去雖然已經有把化學物質用在需要加密的“隱形墨水”中的技術，但不斷改進的檢測方法已經難以保證隱藏信息在未經授權的情況下不被讀取。針對這種情況，以色列魏茨曼科學研究學院戴維·馬古利斯和他的研究團隊開發了一種熒光分子傳感器，它可以通過生成特定的熒光發射光譜分辨不同的化學物質?？紤]到最近人們對全球電子監視的擔憂，這個傳感器提供了一種繞過電子通信系統的安全手段。
無線傳感器
近年來，健身追蹤器已變成了一種更加流行的可穿戴科技產品。不過，加州大學伯克利分校的工程師們將這個概念更推進了一步，開發出了極小的無線傳感器用以檢測人體內的健康狀況。據悉，這些設備已被縮小至一立方毫米大約只有一?；覊m大小，被稱作“神經灰塵”。這些傳感器可被植入人的體內，它們將在那里對組織、肌肉及神經進行實時檢測。
無線傳感器在工業、農業、軍事、航空、建筑、醫療、環保等領域應用越來越廣泛。深圳信立科技長期致力于各種類型的無線傳感器設計研發及提供基于無線傳感器網絡的無線數據采集傳輸監測系統解決方案。比如，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。實際應用在智慧農業智能大棚環境監控系統、智慧養殖環境監控系統、倉儲館藏環境監控系統、智慧管網監控系統，重大危險源環境監測系統，能源管理系統、大氣環境質量監控系統及生產制造智能監控系統等。
生物發光傳感器
生物發光傳感器其實是一種新型的研究手段，由美國范德堡大學的一組科學家通過對熒光素酶這種生物酶進行基因改造而發明出來。據研究人員介紹，這一新型傳感器可用來追蹤大腦中大型神經網絡的內部互動情況。
人造毛發傳感器
對于人類來說，皮膚不僅是保護我們免受微塵和細菌侵襲的屏障，也是我們感受外界環境變化的介質。隨著研究人員研發機器人技術的進一步深入，其也正在努力尋求為機器人打造像真實皮膚一樣的功能。中國哈爾濱工業大學材料科學教授何曉東以及其同事在這方面進行了創新，他們研發的新技術能夠模仿人體表面的細微毛發，將感覺信息傳遞到給機器人。研究人員采用30微米的細線代替毛發，并在硅脂橡膠中嵌入一排細微電線，而這排電線的作用就是給人造皮膚帶來外界信息。該研究成果能夠用于傳感假肢或是相應的醫療保健設備。
復合觸摸傳感器
目前，大多數機器人的觸摸傳感器只具備測力傳感器，所以它們只能檢測物體的堅硬程度以及質地，這使得機器人識別外物的精準度很低。但如果通過和傳統力量感應器的結合，復合觸摸傳感器可幫助機器人識別物體的組成。正是利用了這樣的原理，美國佐治亞理工學院的專家們展示了他們為機器人設計的能夠產生熱量的由導電和不導電的織物及熱敏電阻制成“皮膚”。
空氣傳感器
TZOA公司日前推出了一款新型空氣傳感器。據了解，這是一款可收集空氣質量信息的傳感器，所收集的信息包括微粒的種類、數量以及當中是否含有有害化學物質。并且該設備還可保護胎兒和兒童免遭影響腦部發育的污染物的侵害。未來，該公司計劃在中國和印度出售針對戶外污染的設備，以及在美國出售針對室內污染的設備。TZOA還在開發有助于判斷氣喘發作誘發因素的氣喘設備。
促睡眠“Sense”傳感器
據報道，英國倫敦的詹姆斯發明了一款叫做“Sense”的睡眠傳感器。據了解，“Sense”傳感器能根據主人的調控，自動調節燈光，控制暖氣，甚至還能播放舒緩的音樂促進人類睡眠，在睡眠期間也能將環境調節到最舒適的狀況。還可監測聲音、燈光、溫度、濕度和空氣質量，對用戶每晚的睡眠狀況進行評分。
肌電傳感器
傳感器因其處在采集數據的最前哨，在醫療健康領域一直是個重要角色。上海丞電自主研發的肌電傳感器是一種電荷傳感器，具有采樣率高，抗干擾能力強，濾波效果好的特點。該傳感器已成功應用在了康復醫療和仿生義肢，未來更會拓展到VR/AR，體育健身，人體外骨骼等朝陽產業中。
溫度傳感器
致力于糖尿病患者健康監測的創企SirenCare研發了一款智能襪子，該襪子通過溫度傳感器來檢測患者是否出現炎癥，進而實時檢測糖尿病患者健康狀況。與之前其它公司開發的靴子、鞋墊相比，Siren的襪子又更接近皮膚。傳感器被編織到襪子中，可以隨時檢測足部炎癥，而探測出的所有信息都會上傳到智能手機上的App上，方便患者隨時了解自身足部情況。
皮膚傳感器
據報道，日本研究人員最新發明了一種廉價的像創可貼一般的集成傳感器。這種創可貼集成傳感器是一種可隨意貼在身體上的柔性設備，能監測人體活動量、心跳次數以及紫外線強度等，可用于健康管理和物聯網等領域?？少N式皮膚傳感器以最新開發的印刷技術印制在薄薄的塑料膜上，與以往半導體傳感器制造技術相比成本很低，兼顧了使用便利和低成本
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