Доласком интелигентне ере, истраживање и примена различитих паметних сензора све је наглашено. Смарт сензори такође имају богате могућности обраде информација на основу традиционалних сензора и могу пружити свеобухватније функције.
Овај рад уводи тренутни статус истраживања обично коришћене температуре, притиска, инерцијалне, биохемијске и РФИД сензоре и њихове кључне улоге у индустријској надоградњи и иновативним апликацијама као што су Интернет ствари (МИ), виртуелне стварности (ВР), роботике, здравствене, роботике, здравствене заштите (ВР), роботике, здравствене вредности (ВР), роботике, здравствене заштите (ВР), роботике, здравствене заштите (ВР), роботика, здравствене заштите (МР), роботика, здравствене вредности (ВР), роботике, здравствене заштите (ВР), роботика, здравствена средства (ВР), роботика, здравствене стране (ВР).
Смарт Сенсор (паметни сензор) односи се на сензор са откривањем информација, обрадом информација, меморије информација, логичког размишљања и пресуда.
У односу на традиционалне сензоре које пружају само аналогни напонски сигнали који карактеришу мерену физичку количину, паметни сензори дају потпуну употребу технологије интеграције и микропроцесор технологије, постављене перцепције, обраду информација, комуникацију у једној и може да обезбеде одређени ниво познавања информација дистрибуираним у дигиталном облику.
Пошто је НАСА (НАСА) предложила концепт паметних сензора 1980-их, након деценија развоја, паметни сензори су постали главни развојни смер сензорске технологије, што представља индустријске и технолошке могућности у земљи.
Driven by the current smart era, the importance of sensors has become more prominent, not only in the "Made in China 2025", "Germany 2020 High-Tech Strategy" and the European Union, the United States, South Korea, Singapore, etc. to promote the smart city and other strategies to play an important supporting role, but also in the Internet of Things (IoT), Virtual Reality (VR), robotics, smart homes, self-driving cars and other industrial development игра кључну улогу.
Високих перформанси, веома поуздани мултифункционални сложени аутоматски, мерни и контролни системи и пораст и развој Интернета ствари заснованих на технологији радиофреквенцијске технологије, све више и више истиче важност паметних сензора са перцепцијом, когнитивним способностима и снажним способностима и снажним и брзим развојем хитности.
Са развојем ЦМОС компатибилне МЕМС технологије, развој минијатурних паметних сензора примио је снажну техничку подршку, Смарт Сенсор индустрија се суочава са веома важном историјском развојном могућностима.
Овај рад резимира развојни статус различитих врста паметних сензорских технологија и апликација и чини изгледом на будући тренд развоја.
1 богати и разнолики интелигентни сензори који
In order to meet the needs of various intelligent applications, the sensor categories are very diverse, such as: environmental sensors, inertial sensors, analog sensors, magnetic sensors, biosensors, infrared sensors, vibration sensors, pressure sensors, ultrasonic sensors and so on.
Међу њима се чешће користе следећи сензори.
Сензори заштите животне средине, углавном сензори гаса, сензори барометријског притиска, сензори температуре, сензори влажности и тако даље.Сензори на плин могу се применити на прочишћаваче ваздуха, мониторима ДУИ, детекторима формалдехида и других токсичних гасова у кућним намештајима, као и уређајима за откривање индустријских гасова издувних гасова. Како људи обраћају пажњу на питања заштите животне средине, важност сензора животне средине постаје све истакнутија, а у будућности има пуно простора за развој.
Инерцијални сензори, углавном се користе у носивим производима, као што су паметни наруквице, паметни сатови, ВР кациге и тако даље.Инерцијални сензор се користи за откривање праћења и идентификације кретања, информисање носиоца количине вежбе, потрошене калорије и ефекта вежбе тог дана.
Магнетни сензори, који се углавном користе у кућанским апаратима, као што су произвођачи кафића, грејачи воде, клима уређаји итд., користе се за откривање колики је угао окренут или колико је путовања учињено и обично се приказује на контролној табли. Поред тога, магнетни сензори се такође користе у магнетима врата и магнетима прозора итд. Обавештајна и тачност робота такође су потребни и магнетни сензори за подршку.
Аналогни сензори, који се углавном користе у паметним медицинским уређајима,Може се користити као улаз за сигнале као што су откуцаји и електрокардиограми и визуализују излаз здравствених података, тако да корисници могу да разумеју своје здравствене и вежбање здравља и вежбања.
Инфрацрвени сензори се често користе у инфрацрвеним фотоапаратима, бришући роботе и други паметни дом.
2 Напредак техничких истраживања о паметним сензорима
Заиста интелигентни сензор треба да има следеће функције:
1) само-калибрација, само-калибрациона и аутоматска компензација функције;
2) аутоматско прикупљање података, логичка пресуда и функције прераде података;
3) самопостављење и функције самообавештавања;
(4) одређени степен складиштења, идентификације и функција обраде информација;
5) двосмерна комуникација, стандардни дигитални излаз или излазна функција симбола;
(6) Алгоритамски пресуди, функције доношења одлука и обраде.
Следи пример је најчешће коришћене температуре, притиска, инерцијалне, биохемијске и РФИД сензоре за увођење истраживачког напретка интелигентне технологије осетљивости.
2.1 Смарт Температурни сензори
Развој сензора температуре прошао је кроз следећеТри фазе: Традиционални дискретни сензори температуре, аналогни интегрисани сензори температуре и интелигентни сензори температуре у целини.
У 21. веку, интелигентни сензори температуре крећу се према високом прецизности, мултифункционалном стандардизацији аутобуса, велику поузданост и сигурност, развој виртуалних сензора и мрежних сензора, развоју монолитног система мерења температуре и других праваца брзог развоја.
Тренутни паметни сензор температуре садржи температурни сензор, А / Д претварач, сигнал процесор, меморијске кругове, неки производи такође имају мултиплексер, централни контролер, чумено складиштење приступа и меморију само читање.
Интелигентне температурне сензоре карактерише могућност излаза за температуру и сродна јачина контроле температуре, прилагођена различитим микро-контролерима и заснива се на хардверу кроз софтвер за постизање тестне функције, степен обавештајне службе зависи од нивоа развоја софтвера.
(1) Побољшати тачност и резолуцију мерења
Најранији интелигентни сензори температуре почели су средином -1990 с, Користећи 8- битни А / Д претварач, његова тачност мерења температуре је мала, резолуција може достићи само 1 степен.
Тренутно су иностране државе покренуле разне високо прецизне, интелигентне температуре високе резолуције, користећи 9 ~ {12- битни а / Д претварач, резолуција може да досегне 0. 5 ~ 0. 625 степени. Аутомобила америчког Далласа Семицондуцтор Цорпоратион'с Ново развијена ДС 1624- интелигентна температура високог резолуције који може да излази {{1 0}} бијена бинарни подаци, резолуцију чак 0. 03 степен, тачност мерења температуре од ± 0,2 степена.
Да би се побољшала стопа конверзије вишеканалних сензора за интелигентне температуре, постоје и чипови који користе велике брзине узастопне апроксимације А / Д претварач. АД7817 Тип 5- Интелигентни сензор за интелигентну температуру, на пример, то је локални сензор, сваки даљински време претворбе сензора од само 27 мс, 9 мс, респективно.
In terms of high-precision temperature measurement, some scholars have designed a high-performance digital temperature sensor, which consists of a quartz tuning fork resonator, a digital interface circuit and a sensor reset control algorithm based on the field-programmable gate array, and the sensitivity of the sensor can reach the number of 10 -6 degree , that is, the temperature measurement resolution of 0.001 degree , the Вријеме одзива од 1 С, а тачност мерења је 0,01 степени.
(2) побољшане функције испитивања
Нова функција испитивања сензора за интелигентну температуру непрестано је побољшана. Интелигентни сензори за температуру имају различите начине рада који би изабрали, укључујући режим конверзије, континуирано режим конверзије, режим приправности, а неки су такође додали режим граничне експанзије ниског температуре.
За неке интелигентне температурне сензоре, домаћин (спољни микропроцесор или микроконтролер) се такође може поставити путем одговарајућих регистара своје А / Д брзине претворбе, резолуције и максималне време конверзије.
Поред тога, интелигентни сензори температуре развијају се са појединачног канала на вишеканални правац, што ствара добре услове за развој система мерења и контроле на вишеканалним температурама.
(3) Стандардизација и стандардизација аутобуске технологије
Тренутно је такође стандардизована и нормализована и нормализована и нормализована на мрежи, аутобуси који се користи углавном су углавном једножични (-вире) аутобуси и 2 Ц аутобус и СПИ аутобус.
(4) Дизајн поузданости и сигурности
Да би се избегле лажне акције када је систем за контролу температуре подвргнут мешању буке, у унутрашњем неком интелигентном температурном сензорима, постављен је програмиран шалтер за резање грешака, намењен постављању броја времена измерене вредности температуре је дозвољена да пређе горње и доње границе. Порт прекида се може покренути само када је број мерене температуре непрекидно прелази горњу границу или падове испод доње лимита достиже сет број пута, што избјегава утицај повремених сметњи буке на систем контроле температуре.
Да би се спречило оштећење чипа због људског електростатичког пражњења, неки интелигентни сензори температуре су такође повећали електростатички заштитни круг, углавном може да издржи 1 ~ 4 кВ електростатичког напона за пражњење електростатичког пражњења.
На пример, ТЦН75 Интелигентна серијска серијског сучеља серијског сензора, прекида и упоређивање сигнала и улази могу да издрже 1 кВ електростатичког напона пражњења. ЛМ83 Интелигентни сензор температуре може издржати 4 кВ електростатичког напона пражњења.
2.2 Смарт Сензори за притисак
Интелигентни сензори притиска су комбинација микропроцесора и сензора притиска, тако да се њихове стазе за имплементацију могу поделити на: непрекинути интелигентни сензори притиска, интегрисани интелигентни сензори притиска и хибридним сензорима притиска и хибридни интелигентни сензори притиска.
Неинтегрисани паметни сензори паметног притиска су системи сензора паметних притиска који комбинују традиционалне сензоре притиска, склопови сигналних кондиционирања и микропроцесоре са дигиталним аутобуским интерфејсима у један систем.
Овај непрекинути сензор притиска је заправо конвенционални систем сензора притиска са додатком микропроцесорске везе. Стога је то један од најбржих начина и средства за реализацију система сензора паметног притиска.
Интегрисани сензор интелигентног притиска је монолитна интеграција елемената осетљивих на притисак са обрадом сигнала, калибрација, компензације, микроконтролера итд. Технологија микроелектромеханичких система (МЕМС) и великих интегрисаних процесних технологије и велику интегрисану кругу користе основни материјал да би се силицијум, користили јединични елементи, и микропроцесорским круговима и микропроцесора.
Са брзим развојем технологије микроелектронике и примене микро-нанотехнологије, резултирајући паметни сензор притиска има карактеристике минијатуризације, структурне интеграције, велике прецизности, више-функције, низ, потпуну дигитализацију, једноставан за употребу, једноставан за употребу и тако даље.
Хибридни сензор притиска је у складу са потребама и могућностима система различитих интегрисаних веза, као што су осетљиве јединице, склопови клима уређаја, микропроцесорских јединица, дигиталних аутобуских интерфејса, у различитим комбинацијама интегрисано у 2 ~ 3 чипс и паковано у шкољку.
Хибридна интеграција за постизање интелигенције је интелигентна стаза која је добро прилагођена тренутном технолошком развоју. У интелигентном систему сензора притиска, микропроцесор може да реализује контролу софтвера сензора у складу са датим програмом, мењајући сензор из једне функције у више функцију. Интелигентни сензори притиска углавном имају следеће основне функције.
(1) функције обраде података.Интелигентни сензори притиска не само мере измерене параметре, већ и према познатим измереним параметрима, могу се аутоматски нудити, аутоматски уравнотежени, аутоматски надокнадити и тако даље.
(2) Аутоматска дијагностичка функција.Ово је главна функција сензора интелигентних притиска, интелигентних сензора притиска кроз софтвер за дијагнозу грешака и софтвера за само-тестирање, аутоматско сензори и системски статус за редовно и неправилно откривање, тестирање, благовремено откривање грешака, како би се помогло у дијагнози узрока неуспеха и давања оперативних савета.
(3) функција конфигурације софтвера.Интелигентни сензори притиска због употребе микропроцесора, тако да не постоје не само потребне хардверске компоненте, као што су откривање, појачало, А / Д, Д / А, комуникациони интерфејси итд., Али и софтверске ресурсе за контролу и обраду података. У сензору интелигентног притиска, постављен је више модуларни хардвер и софтвер, тако да корисник може да пошаље наредбе преко микропроцесора да постигне различите функције, што повећава флексибилност и поузданост сензора.
2.3 Интелигентни инерцијални сензори
Инерцијални сензори, најпотребнији тип сензора МЈЕМА, укључују акцелерометре, жироскопе и сензоре оријентације.МеМС технологија има јединствену предност минијатуризујућих инерцијалних сензора и смањење трошкова.
Данашњи инерцијални модули мерења (ИМУС) могу да интегришу триаксијални акцелерометар, триаксијални гироскоп и триаксијални магнетометар у величину 10 мм к 10 мм к 4 мм по цени од мање од долара. Овај инерцијални мерни модул може се применити на паметне телефоне и носитељиве уређаје за реализацију спортских и здравствених функција, укључујући праћење ходања, пребројавање корака, откривање падова, праћење спавања, унутрашњости на пловидбу итд.