传感器技术大爆发:被列为十大科技之首,重要性比肩芯片

2022-07-28 3550

传感器技术大爆发:被列为十大科技之首,重要性比肩芯片


在科技领域,大家可能都觉得芯片十分重要,但是除了芯片还有一个非常重要的技术发明,那就是传感器。传感器可以说是位列十大科技之首,重要性跟芯片不相上下。
在我们的生活中,像小小的指南针,以及发烧时候使用的温度计,都是利用了传感器的原理。这些东西看似微不足道,但是已经在逐渐改变了世界。传感器还被应用到了最关键的军事领域,是提升国防实力的重要技术。


关于传感器这一技术的发展,从古时候就有了,后来经历过了第一代、第二代、第三代传感器的发展,演变到了如今的传感器技术大爆炸的现象。关于传感器技术到底是什么,让我们大家一起往下看,会对传感器技术进行详细的介绍。

传感器是一种检测装置,它将现实生活中的信息转换成电信号进行输出,这样可以保持信息的真实度,进行远距离的传输。传感器通常由敏感元件和转换元件组成。

用人体来比喻的话,敏感元件就像是人体的一个感官一样,它替人来进行感受外界的信息,研究外界物体的一些规律,将它们转化成一定的参数,进行信息的传递。

由于传感器的存在,它让一些没有生命的物体变得有了人类的触觉、嗅觉、感觉等感官,让他们变得有了生命。

在现代工业化社会,一切自动化的生产几乎都需要传感器的存在,使得一些机器来代替人工,进行无人化的操作。除了工业生产需要传感器,还有宇宙开发,环境保护、医学诊断、生物工程等领域广泛地应用了传感器。

对于传感器的分类,业界还没有一个统一的分类方法,但是通常有三种方式。第一种就是按照物理量进行分类,分为温度传感器、速度传感器、流量传感器、气体成分传感器、力和位移传感器等等。第二种就是按照传感器的工作原理进行分类,可以分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、电压传感器等。


 

第三种就是按照输出的信号的性质来进行分类,分为开关型的传感器、模拟型传感器、代码类的数字型传感器。传感器其实古代就有了,它就是我国古代的四大发明之一指南针。指南针在古代是时候被叫做司南,它可以感应地球的磁场,然后进行地理位置方向的定位。

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指南针的发明可以说是改变了世界,它后来入了欧洲,迎来了欧洲大航海时代,加快了世界的经济、政治和文化的融合。后来在东汉朝代的科学家张衡还发明了地动仪,它能够感应到地震发生的方位,哪个方位有地震,该方向龙口所含龙珠即落入蟾蜍口中。


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根据史料记载,这个地动仪的确能够准确地预测地震发生的方位,这也称得上是一个感应器。传感器从古代到现代,经历了大致三代的进化。

第一代传感器是结构传感器,它主要利用结构参量变化来感受和转化信号,它大约诞生在20世纪50年代。这个时候处于工业化时代,结构传感器的代表是电阻式传感器。


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电阻式传感器主要被应用在称重上,它的原理就是通过人踩上去,金属发生变形,金属变形后电阻和电流就会紧接着进行变化,表盘上的指针就会发生转动,显示出来体重的指数。可见这个时期的传感器,还是没有被完全利用出来,仅仅只是应用在了称重方面。后来到了70年代,发明了物理传感器。

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物理传感器能够直接检测物理量,利用一些物理效应,把被测量的物理量转化为便于处理的能量形式,比如电信号。第二代传感器相比第一代,开始出现了自动传感器,能够进行声音感应、光感应之外,还出现了能够进行触屏的传感器。

第二代传感器的应用更加广泛,除了生活中各个领域,还有军事领域的雷达设备、红外线传感器。

 

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为了将各种感应器结合起来,还出现了屏幕,给一台设备安装各种传感器,大家可以直接点击屏幕就可以进行操控了,比如现在的手机屏幕。

为了更好地将各种传感器集合起来,还发明了新的集成传感器,它可以将各种传感器进行组合起来,这样的话多种感应进行集中会对信息的感应更加敏锐,就比如我们的手机指纹解锁,就是一个依靠光、压力、温度等多种传感器进行集成感应的。 


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随着高科技时代的来临,集成传感器将和科技进行结合,发明出来了第三代智能传感器,那就是智能传感器。

  

智能传感器相比上一代传感器,有了一个微型的处理机,能够进行自己的处理,将信息进行高精度的采集、多软件快速处理和高效率进行转换。智能传感器可以说是真正地实现了万物互联,具有非常优秀的人工智能技术,能够提高传感器的精度和可靠性,实现了传感器的多功能化。



除此之外,它也大幅地降低了传感的人工成本,具有一定的编程自动化能力和通信诊断能力,运用在医疗设备、交通出行、生物实验等领域。

上面就是传感器的一些介绍,它在古代的时候就有了,比如指南针、地动仪等。还有现代的温度计、体重秤等也是利用了传感器的原理。可以说,传感器技术的发明,比芯片还要有重大意义。

从第一代的结构传感器,到第二代的声感、光感等自动化集成传感器,再到第三代的智能传感器来看,传感器的发展一直都在随着时代的发展而不断的进步,凝聚了很多人的智慧结晶,真的称得上是十大科技之首。


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文章来源:合熠传感器


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