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传感器的发展历程大体可以分为以下三个阶段:
第一阶段:结构型传感器
主要利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。
第二阶段:固体传感器
由70年代开始发展起来,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。例如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。
70年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现集成传感器。集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。例如:电荷藕合器件,集成温度传感器AD590集成霍尔传感器UGN3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高性能好、接口灵活等特点集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/3左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。
第三阶段:智能传感器
由80年代发展起来的,所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能。
90年代智能化测量技术有了进一步的提高,在传感器一级水平实现智能化,使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。
扩展资料:
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域,如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。
通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
参考资料:
借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等物质现象。
以互联网为代表的计算机网络技术是二十世纪计算机科学的一项伟大成果,它给我们的生活带来了深刻的变化,然而在目前,网络功能再强大,网络世界再丰富,也终究是虚拟的,它与我们所生活的现实世界还是相隔的,在网络世界中,很难感知现实世界,很多事情还是不可能的,时代呼唤着新的网络技术。传感网络正是在这样的背景下应运而生的全新网络技术,它综合了传感器、低功耗、通讯以及微机电等等技术,可以预见,在不久的将来,传感网络将给我们的生活方式带来革命性的变化。
3.列出无线传感器网络在4种应用领域中所起到的作用
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(1) 军事领域
在军事领域,传感器网络将会成为C4ISRT系统不可或缺的部分。C4ISRT系统的目标是利用先进的技术,为未来的现代化战争设计一个集命令、控制、通信、计算、智能、监视、侦察和定位于一体的战争指挥系统,受到了军事发达的国家的普遍重视,因为传感器网络是由密集型、低成本、随机分布的节点组成的,所以自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中损坏而导致整个系统的崩溃,这一点是传统的传感器技术所无法比拟的。
(2) 环境科学
无线传感器网络为野外随机研究采集原始数据提供了方便,比如,跟踪候鸟和昆虫的迁移,研究环境变化对农作物的影响,监视海洋、大气和土壤的成分等。ALERT系统中就有数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分,并依次预测暴发山洪的可能性。传感器网络对准确、及时地预测森林火灾也应该是有帮助的。此外,无线传感器网络也可以应用在精细的农业中,以监视农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。
(3) 医疗健康
如果在住院的人身上安装上特殊用途的传感器节点,如心率和血压监测设备,那么利用传感器网络,医生就可以随时了解被监护病人的病情,进行及时处理。还可以利用传感器网络长时间地收集人的生理数据,这些数据在研制新的药品的过程中是非常有用的,而安装在被监视对象身上的微型传感器也不会给人的正常生活带来太多的不便。此外,在医物管理等诸多方面,它也有新疑而独特的应用。总之,无线传感器网络为未来的远程医疗提供了更加方便、快捷的技术实现手段。
(4) 空间探索
探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想,借助于航天器布下无线传感器网络节点实现对星球表面长时间的检测,应该是一种经济可行的方案。
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我是英康号的签约作者“浮白客”
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