Super! Komplexný súhrn znalostí senzorov

Senzor, v angličtine tiež známy ako Sensor alebo Transducer, je v New Webster Dictionary definovaný ako: "Zariadenie, ktoré prijíma energiu z jedného systému a zvyčajne posiela energiu do druhého systému v inej forme." Podľa tejto definície je funkciou senzora premeniť jednu formu energie na inú formu energie, takže mnohí vedci tiež používajú „prevodník“ na označenie „senzor“.

Senzor je detekčné zariadenie, zvyčajne zložené z citlivých prvkov a konverzných prvkov, ktoré dokáže merať informácie a umožňuje používateľom vnímať informácie. Prostredníctvom transformácie sa údaje alebo hodnotové informácie v snímači premenia na elektrický signál alebo inú požadovanú formu výstupu, aby sa splnili požiadavky na prenos, spracovanie, ukladanie, zobrazovanie, zaznamenávanie a riadenie informácií.

01. História vývoja senzorov

V roku 1883 bol oficiálne uvedený na trh prvý termostat na svete, ktorý vytvoril vynálezca menom Warren S. Johnson. Tento termostat dokáže udržiavať teplotu s určitým stupňom presnosti, čo je použitie senzorov a technológie snímania. Na tú dobu to bola veľmi výkonná technológia.

Koncom štyridsiatych rokov minulého storočia vyšiel prvý infračervený senzor. Následne sa neustále vyvíjalo mnoho senzorov. Doteraz je na svete viac ako 35 000 typov snímačov, ktoré sú veľmi zložité na počet a použitie. Dá sa povedať, že teraz je najhorúcejšie obdobie pre senzory a senzorovú techniku.

V roku 1987 začala spoločnosť ADI (Analog Devices) investovať do výskumu a vývoja nového snímača. Tento snímač sa líši od ostatných. Volá sa MEMS senzor, čo je nový typ senzora vyrábaný pomocou mikroelektroniky a technológie mikroobrábania. V porovnaní s tradičnými snímačmi má charakteristiky malej veľkosti, nízkej hmotnosti, nízkej ceny, nízkej spotreby energie, vysokej spoľahlivosti, vhodného pre sériovú výrobu, ľahkej integrácie a inteligencie. ADI je prvou spoločnosťou v tomto odvetví, ktorá sa zaoberá výskumom a vývojom MEMS.

V roku 1991 spoločnosť ADI uviedla na trh prvé zariadenie High-g MEMS, ktoré sa používa hlavne na monitorovanie kolízie automobilových airbagov. Potom bolo veľa MEMS senzorov široko vyvinutých a používaných v presných prístrojoch, ako sú mobilné telefóny, elektrické svetlá a detekcia teploty vody. V roku 2010 bolo na svete asi 600 jednotiek zaoberajúcich sa výskumom, vývojom a výrobou MEMS.

02. Tri etapy vývoja technológie senzorov

Fáza 1: Pred rokom 1969

Prejavuje sa hlavne ako štrukturálne senzory. Štrukturálne senzory využívajú zmeny štrukturálnych parametrov na snímanie a konverziu signálov. Napríklad: odporové snímače napätia, ktoré využívajú zmeny odporu, keď kovové materiály podliehajú elastickej deformácii na konverziu elektrických signálov.

Fáza 2: Asi 20 rokov po roku 1969

Polovodičové senzory, ktoré sa začali vyvíjať v 70. rokoch 20. storočia, sú zložené z pevných komponentov, ako sú polovodiče, dielektrika a magnetické materiály, a sú vyrobené s využitím určitých vlastností materiálov. Napríklad: použitie termoelektrického efektu, Hallovho efektu a fotosenzitívneho efektu na výrobu termočlánkových senzorov, Hallových senzorov a fotosenzorov.

Koncom sedemdesiatych rokov s rozvojom integračnej technológie, technológie molekulárnej syntézy, mikroelektronickej technológie a počítačovej technológie sa objavili integrované senzory.

Integrované snímače zahŕňajú 2 typy: integráciu samotného snímača a integráciu snímača a následných obvodov. Tento typ snímača sa vyznačuje hlavne nízkou cenou, vysokou spoľahlivosťou, dobrým výkonom a flexibilným rozhraním.

Integrované senzory sa vyvíjajú veľmi rýchlo av súčasnosti predstavujú asi 2/3 trhu senzorov. Vyvíjajú sa smerom k nízkej cene, multifunkčnosti a serializácii.

Tretia etapa: vo všeobecnosti sa vzťahuje na koniec 20. storočia až do súčasnosti

Takzvaný inteligentný senzor sa týka jeho schopnosti detekovať, samodiagnostikovať, spracovávať dáta a prispôsobovať sa externým informáciám. Je to produkt spojenia mikropočítačovej technológie a detekčnej technológie.

V osemdesiatych rokoch minulého storočia sa začali vyvíjať inteligentné senzory. V tejto dobe bolo inteligentné meranie založené najmä na mikroprocesoroch. Obvod úpravy signálu senzora, mikropočítač, pamäť a rozhranie boli integrované do čipu, čo dáva senzoru určitý stupeň umelej inteligencie.

V deväťdesiatych rokoch bola inteligentná meracia technológia ďalej vylepšená a inteligencia bola realizovaná na prvej úrovni snímača, vďaka čomu má funkciu vlastnej diagnostiky, pamäťovú funkciu, funkciu merania s viacerými parametrami a funkciu sieťovej komunikácie.

03. Typy snímačov

V súčasnosti je vo svete nedostatok medzinárodných štandardov a noriem a nie sú formulované žiadne smerodajné štandardné typy snímačov. Možno ich rozdeliť len na jednoduché fyzikálne senzory, chemické senzory a biosenzory.

Medzi fyzikálne senzory patria napríklad: zvuk, sila, svetlo, magnetizmus, teplota, vlhkosť, elektrina, žiarenie atď.; chemické senzory zahŕňajú: rôzne plynové senzory, acidobázickú hodnotu pH, ionizáciu, polarizáciu, chemickú adsorpciu, elektrochemickú reakciu atď.; Medzi biologické senzory patria: enzýmové elektródy a mediátorová bioelektrina atď. Príčinný vzťah medzi použitím produktu a procesom tvorby je vzájomne prepojený a je ťažké ich striktne klasifikovať.

Na základe klasifikácie a pomenovania senzorov sa rozlišujú najmä tieto typy:

(1) Podľa princípu konverzie ich možno rozdeliť na fyzikálne senzory, chemické senzory a biologické senzory.

(2) Podľa detekčných informácií snímača ich možno rozdeliť na akustické snímače, svetelné snímače, tepelné snímače, silové snímače, magnetické snímače, plynové snímače, snímače vlhkosti, tlakové snímače, iónové snímače a snímače žiarenia.

(3) Podľa spôsobu napájania ich možno rozdeliť na aktívne alebo pasívne snímače.

(4) Podľa ich výstupných signálov ich možno rozdeliť na analógové výstupy, digitálny výstup a spínacie senzory.

(5) Podľa materiálov použitých v senzoroch ich možno rozdeliť na: polovodičové materiály; krištáľové materiály; keramické materiály; organické kompozitné materiály; kovové materiály; polymérne materiály; supravodivé materiály; materiály z optických vlákien; nanomateriály a iné senzory.

(6) Podľa premeny energie ich možno rozdeliť na snímače premeny energie a snímače regulácie energie.

(7) Podľa ich výrobného procesu ich možno rozdeliť na technológiu mechanického spracovania; kompozitná a integrovaná technológia; technológia tenkého filmu a hrubého filmu; technológia spekania keramiky; technológia MEMS; elektrochemická technológia a iné senzory.

Existuje asi 26 000 typov senzorov, ktoré boli komercializované po celom svete. moja krajina už má asi 14 000 druhov, z ktorých väčšina sú konvenčné typy a odrody; viac ako 7 000 typov je možné komercializovať, ale stále existujú nedostatky a medzery v špeciálnych odrodách, ako je medicína, vedecký výskum, mikrobiológia a chemická analýza, a existuje veľký priestor pre technologické inovácie.

04. Funkcie snímačov

Funkcie senzorov sa zvyčajne porovnávajú s piatimi hlavnými zmyslovými orgánmi človeka:

Fotosenzitívne senzory - videnie

Akustické senzory – sluch

Plynové senzory - zápach

Chemické senzory - chuť

Senzory citlivé na tlak, teplotu, kvapalinové - dotykové

①Fyzikálne senzory: založené na fyzikálnych efektoch, ako je sila, teplo, svetlo, elektrina, magnetizmus a zvuk;

②Chemické senzory: založené na princípoch chemických reakcií;

③Biologické senzory: založené na molekulárnych rozpoznávacích funkciách, ako sú enzýmy, protilátky a hormóny.

V počítačovom veku ľudia riešili problém simulácie mozgu, čo je ekvivalentné používaniu 0 a 1 na digitalizáciu informácií a využívaniu booleovskej logiky na riešenie problémov; teraz je post-počítačový vek a začíname simulovať päť zmyslov.

Ale simulácia piatich zmyslov človeka je len živší výraz pre senzory. Relatívne vyspelou technológiou snímačov sú stále fyzikálne veličiny ako sila, zrýchlenie, tlak, teplota atď., ktoré sa často používajú v priemyselných meraniach. Pre skutočné ľudské zmysly, vrátane zraku, sluchu, hmatu, čuchu a chuti, väčšina z nich nie je z pohľadu senzorov príliš zrelá.

Zrak a sluch možno považovať za fyzikálne veličiny, ktoré sú relatívne dobré, zatiaľ čo hmat je relatívne slabý. Čo sa týka vône a chuti, keďže ide o meranie biochemických veličín, pracovný mechanizmus je pomerne zložitý a zďaleka nie je v štádiu technickej vyspelosti.

Trh so senzormi je v skutočnosti poháňaný aplikáciami. Napríklad v chemickom priemysle je trh so snímačmi tlaku a prietoku pomerne veľký; v automobilovom priemysle je trh so snímačmi, ako je rýchlosť otáčania a zrýchlenie, veľmi veľký. Senzory zrýchlenia založené na mikroelektromechanických systémoch (MEMS) sú v súčasnosti pomerne vyspelé v technológii a výrazne prispeli k dopytu po automobilovom priemysle.

Predtým, ako sa pojem senzory „objavil“, boli v skutočnosti senzory v raných meracích prístrojoch, ale objavovali sa ako súčasť celej sady prístrojov. Preto sa pred rokom 1980 učebnica zavádzajúca senzory v Číne volala „Elektrické meranie neelektrických veličín“.

Vznik konceptu snímačov je vlastne výsledkom postupnej modularizácie meracích prístrojov. Odvtedy boli senzory oddelené od celého prístrojového systému a študované, vyrábané a predávané ako funkčné zariadenie.

05. Bežné odborné pojmy pre snímače

Keďže senzory neustále rastú a vyvíjajú sa, hlbšie im rozumieme. Je zhrnutých nasledujúcich 30 bežných výrazov:

1. Rozsah: algebraický rozdiel medzi hornou a dolnou hranicou rozsahu merania.

2. Presnosť: stupeň zhody medzi nameraným výsledkom a skutočnou hodnotou.

3. Zvyčajne sa skladá z citlivých prvkov a konverzných prvkov:

Citlivé prvky označujú tú časť snímača, ktorá môže priamo (alebo reagovať) na nameranú hodnotu.

Konverzné prvky označujú časť snímača, ktorá dokáže previesť nameranú hodnotu snímanú (alebo odpovedanú) citlivým prvkom na elektrický signál na prenos a (alebo) meranie.

Keď je výstupom špecifikovaný štandardný signál, nazýva sa to vysielač.

4. Merací rozsah: rozsah nameraných hodnôt v rámci prípustnej chyby.

5. Opakovateľnosť: stupeň zhody medzi výsledkami viacerých po sebe idúcich meraní tej istej meranej veličiny za všetkých nasledujúcich podmienok:

Rovnaká meracia skupina, rovnaký pozorovateľ, rovnaký merací prístroj, rovnaké miesto, rovnaké podmienky použitia a opakovanie v krátkom čase.

6. Rozlíšenie: Minimálna zmena meranej veličiny, ktorú môže senzor zaznamenať v rámci špecifikovaného rozsahu merania.

7. Prahová hodnota: Minimálna zmena meranej veličiny, ktorá môže spôsobiť, že výstup senzora vytvorí merateľnú zmenu.

8. Nulová poloha: Stav, ktorý robí absolútnu hodnotu výstupu minimom, ako napríklad rovnovážny stav.

9. Linearita: Miera, do akej je kalibračná krivka v súlade s určitým limitom.

10. Nelinearita: Miera, do akej sa kalibračná krivka odchyľuje od určitej špecifikovanej priamky.

11. Dlhodobá stabilita: Schopnosť snímača udržiavať toleranciu v stanovenom čase.

12. Vlastná frekvencia: Frekvencia voľnej (bez vonkajšej sily) oscilácie snímača, keď neexistuje žiadny odpor.

13. Odozva: Charakteristika meranej veličiny, ktorá sa mení počas výstupu.

14. Kompenzovaný teplotný rozsah: Teplotný rozsah kompenzovaný pre snímač na udržanie nulovej rovnováhy v rámci rozsahu a špecifikovaných limitov.

15. Creep: Zmena výkonu v rámci stanoveného času, keď podmienky prostredia meraného stroja zostanú konštantné.

16. Izolačný odpor: Ak nie je uvedené inak, vzťahuje sa na hodnotu odporu nameranú medzi špecifikovanými izolačnými časťami snímača, keď je pri izbovej teplote aplikované špecifikované jednosmerné napätie.

17. Budenie: Vonkajšia energia (napätie alebo prúd) použitá na správne fungovanie snímača.

18. Maximálne budenie: Maximálna hodnota budiaceho napätia alebo prúdu, ktorý môže byť aplikovaný na snímač v podmienkach interiéru.

19. Vstupná impedancia: Impedancia nameraná na vstupnom konci snímača, keď je výstupný koniec skratovaný.

20. Výstup: Množstvo elektriny generované snímačom, ktoré je funkciou externej meranej veličiny.

21. Výstupná impedancia: Impedancia nameraná na výstupnom konci snímača, keď je vstupný koniec skratovaný.

22. Nulový výstup: Výstup snímača, keď je aplikovaná meraná veličina nulová v mestských podmienkach.

23. Hysterézia: Maximálny rozdiel vo výstupe, keď sa nameraná hodnota zvyšuje a znižuje v rámci špecifikovaného rozsahu.

24. Oneskorenie: Časové oneskorenie zmeny výstupného signálu vzhľadom na zmenu vstupného signálu.

25. Drift: Veľkosť zmeny na výstupe senzora, ktorá nesúvisí s meraním v určitom časovom intervale.

26. Zero drift: Zmena nulového výkonu v určenom časovom intervale a pri vnútorných podmienkach.

27. Citlivosť: Pomer prírastku výstupu snímača k zodpovedajúcemu prírastku vstupu.

28. Posun citlivosti: Zmena sklonu kalibračnej krivky spôsobená zmenou citlivosti.

29. Posun citlivosti na teplo: Posun citlivosti spôsobený zmenou citlivosti.

30. Posun teplotnej nuly: Posun nuly spôsobený zmenou okolitej teploty.

06. Oblasti použitia snímačov

Senzory sú široko používané detekčné zariadenie, ktoré sa používa v oblasti monitorovania životného prostredia, riadenia dopravy, zdravotníctva, poľnohospodárstva a chovu zvierat, požiarnej bezpečnosti, výroby, letectva, elektronických výrobkov a ďalších oblastí. Dokáže snímať merané informácie a dokáže transformovať nasnímané informácie na elektrické signály alebo iné požadované formy výstupu informácií podľa určitých pravidiel, aby splnili požiadavky na prenos, spracovanie, ukladanie, zobrazovanie, zaznamenávanie a riadenie informácií.

①Priemyselné riadenie: priemyselná automatizácia, robotika, testovacie prístroje, automobilový priemysel, stavba lodí atď.

Aplikácie priemyselného riadenia sú široko používané, ako sú rôzne senzory používané v automobilovej výrobe, riadení výrobného procesu, priemyselných strojoch, špeciálnych zariadeniach a automatizovaných výrobných zariadeniach atď., Ktoré merajú procesné premenné (ako je teplota, hladina kvapaliny, tlak, prietok, atď.). atď.), merajú elektronické charakteristiky (prúd, napätie atď.) a fyzikálne veličiny (pohyb, rýchlosť, zaťaženie a intenzita) a tradičné senzory blízkosti/polohovania sa rýchlo rozvíjajú.

Inteligentné senzory zároveň dokážu prelomiť obmedzenia fyziky a materiálovej vedy prepojením ľudí a strojov a kombináciou softvéru a analýzy veľkých dát a zmenia spôsob, akým svet funguje. Vo vízii Industry 4.0 sú vo výrobnom závode oživené komplexné senzorové riešenia a služby. Podporuje inteligentnejšie rozhodovanie, zlepšuje prevádzkovú efektivitu, zvyšuje produkciu, zlepšuje efektivitu inžinierstva a výrazne zlepšuje výkonnosť podniku.

②Elektronické produkty: inteligentné nositeľné zariadenia, komunikačná elektronika, spotrebná elektronika atď.

Senzory sa väčšinou používajú v inteligentných nositeľných zariadeniach a elektronike 3C v elektronických produktoch a mobilné telefóny predstavujú najväčší podiel v oblasti aplikácií. Podstatný rast výroby mobilných telefónov a neustály nárast nových funkcií mobilných telefónov priniesli na trh senzorov príležitosti a výzvy. Rastúci podiel na trhu mobilných telefónov s farebnými obrazovkami a telefónov s fotoaparátom zvýšil podiel senzorových aplikácií v tejto oblasti.

Okrem toho zaznamenajú silný rast ultrazvukové senzory používané v skupinových telefónoch a bezdrôtových telefónoch, senzory magnetického poľa používané v magnetických pamäťových médiách atď.

Pokiaľ ide o nositeľné aplikácie, senzory sú základnými komponentmi.

Napríklad fitness trackery a inteligentné hodinky sa postupne stávajú zariadením denného životného štýlu, ktorý nám pomáha sledovať úroveň našej aktivity a základné zdravotné parametre. V skutočnosti je v týchto malých zariadeniach na zápästí veľa technológií, ktoré ľuďom pomáhajú merať úroveň aktivity a zdravie srdca.

Každý typický fitness náramok alebo inteligentné hodinky má zabudovaných približne 16 senzorov. V závislosti od ceny môžu mať niektoré produkty viac. Tieto senzory spolu s ďalšími hardvérovými komponentmi (ako sú batérie, mikrofóny, displeje, reproduktory atď.) a výkonným špičkovým softvérom tvoria fitness tracker alebo inteligentné hodinky.

Dnes sa oblasť použitia nositeľných zariadení rozširuje z externých hodiniek, okuliarov, topánok atď., Do širšieho poľa, ako je elektronický skin atď.

③ Letectvo a armáda: letecká a kozmická technológia, vojenské inžinierstvo, prieskum vesmíru atď.

V oblasti letectva je bezpečnosť a spoľahlivosť inštalovaných komponentov mimoriadne vysoká. To platí najmä pre senzory používané na rôznych miestach.

Napríklad, keď raketa vzlietne, vzduch vytvára obrovský tlak a sily na povrch rakety a telo rakety v dôsledku veľmi vysokej rýchlosti vzletu (viac ako 4 Mach alebo 3000 mph), čo vytvára mimoriadne drsné prostredie. Preto sú potrebné tlakové snímače na monitorovanie týchto síl, aby sa zabezpečilo, že zostanú v rámci konštrukčných limitov tela. Počas vzletu sú tlakové snímače vystavené vzduchu prúdiacemu po povrchu rakety, čím sa merajú údaje. Tieto údaje sa tiež používajú na usmernenie budúcich návrhov karosérií, aby boli spoľahlivejšie, tesnejšie a bezpečnejšie. Navyše, ak sa niečo pokazí, údaje zo snímačov tlaku sa stanú mimoriadne dôležitým analytickým nástrojom.

Napríklad pri montáži lietadla môžu senzory zabezpečiť bezkontaktné meranie nitových otvorov a existujú senzory posunu a polohy, ktoré možno použiť na meranie podvozku, komponentov krídel, trupu a motorov leteckých misií, ktoré môžu poskytnúť spoľahlivé a presné stanovenie nameraných hodnôt.

④ Domáci život: inteligentný dom, domáce spotrebiče atď.

Postupná popularizácia bezdrôtových senzorových sietí podporila rýchly rozvoj informačných zariadení a sieťových technológií. Hlavné vybavenie domácich sietí sa rozšírilo z jedného stroja na viacero domácich spotrebičov. Riadiaci uzol inteligentnej domácej siete na báze bezdrôtových senzorových sietí poskytuje základnú platformu pre prepojenie interných a externých sietí v domácnosti a prepojenie informačných spotrebičov a zariadení medzi internými sieťami.

Vloženie senzorových uzlov do domácich spotrebičov a ich pripojenie k internetu prostredníctvom bezdrôtových sietí poskytne ľuďom pohodlnejšie, pohodlnejšie a humánnejšie prostredie inteligentnej domácnosti. Systém vzdialeného monitorovania je možné použiť na diaľkové ovládanie domácich spotrebičov a bezpečnosť rodiny je možné kedykoľvek monitorovať prostredníctvom zariadení na snímanie obrazu. Senzorovú sieť možno použiť na vytvorenie inteligentnej škôlky, monitorovanie prostredia raného vzdelávania detí a sledovanie trajektórie aktivity detí.

⑤ Riadenie dopravy: doprava, mestská doprava, inteligentná logistika atď.

Pri riadení dopravy môže byť systém bezdrôtovej senzorovej siete inštalovaný na oboch stranách cesty použitý na monitorovanie stavu vozovky, podmienok akumulácie vody a hluku na ceste, prachu, plynu a iných parametrov v reálnom čase, aby sa dosiahol účel ochrany vozovky, ochrana životného prostredia a ochrana zdravia chodcov.

Inteligentný dopravný systém (ITS) je nový typ dopravného systému vyvinutý na základe tradičného dopravného systému. Integruje informačnú, komunikačnú, riadiacu a výpočtovú techniku ​​a ďalšie moderné komunikačné technológie do oblasti dopravy a organicky spája „ľudia-vozidlo-cesta-prostredie“. Pridaním technológie bezdrôtovej senzorovej siete k existujúcim dopravným zariadeniam bude možné zásadne zmierniť problémy bezpečnosti, plynulosti, úspory energie a ochrany životného prostredia, ktoré trápia modernú dopravu, a zároveň zlepšiť efektivitu prepravných prác.

⑥ Monitorovanie životného prostredia: monitorovanie a predpovedanie životného prostredia, testovanie počasia, hydrologické testovanie, energetická ochrana životného prostredia, testovanie zemetrasení atď.

Pokiaľ ide o monitorovanie a prognózovanie životného prostredia, bezdrôtové senzorové siete možno použiť na monitorovanie podmienok zavlažovania plodín, stavu pôdneho vzduchu, prostredia a migračných podmienok hospodárskych zvierat a hydiny, bezdrôtovej ekológie pôdy, monitorovania veľkoplošných povrchov atď. planetárny prieskum, meteorologický a geografický výskum, monitoring povodní atď. Na základe bezdrôtových senzorových sietí je možné prostredníctvom viacerých senzorov monitorovať zrážky, hladinu riečnej vody a pôdnu vlhkosť a predpovedať prívalové povodne na opis ekologickej diverzity, a tým vykonávať ekologické monitorovanie biotopy zvierat. Zložitosť populácie možno študovať aj sledovaním vtákov, malých zvierat a hmyzu.

Keďže ľudia venujú väčšiu pozornosť kvalite životného prostredia, v skutočnom procese environmentálneho testovania ľudia často potrebujú analytické vybavenie a nástroje, ktoré sa ľahko prenášajú a dokážu realizovať nepretržité dynamické monitorovanie viacerých testovacích objektov. S pomocou novej technológie senzorov je možné splniť vyššie uvedené potreby.

Napríklad v procese monitorovania atmosféry sú nitridy, sulfidy atď. znečisťujúcimi látkami, ktoré vážne ovplyvňujú produkciu a život ľudí.

Spomedzi oxidov dusíka je SO2 hlavnou príčinou kyslých dažďov a kyslej hmly. Hoci tradičné metódy môžu merať obsah SO2, metóda je komplikovaná a nie dostatočne presná. Nedávno výskumníci zistili, že špecifické senzory môžu oxidovať siričitany a časť kyslíka sa spotrebuje počas procesu oxidácie, čo spôsobí, že elektróda rozpustený kyslík zníži a vytvorí prúdový efekt. Použitím senzorov je možné efektívne získať hodnotu obsahu siričitanov, čo je nielen rýchle, ale aj vysoko spoľahlivé.

V prípade nitridov možno na monitorovanie použiť snímače oxidov dusíka. Princípom senzorov oxidov dusíka je použitie kyslíkových elektród na generovanie špecifickej baktérie, ktorá spotrebováva dusitany, a výpočet obsahu oxidov dusíka výpočtom zmeny koncentrácie rozpusteného kyslíka. Pretože generované baktérie využívajú dusičnany ako energiu a iba tento dusičnan ako energiu, sú jedinečné v skutočnom procese aplikácie a nebudú ovplyvnené interferenciou iných látok. Niektorí zahraniční výskumníci vykonali hlbší výskum na princípe membrán a nepriamo zmerali veľmi nízku koncentráciu NO2 vo vzduchu.

⑦ Lekárske zdravie: lekárska diagnóza, lekárske zdravie, zdravotná starostlivosť atď.

Mnohé lekárske výskumné inštitúcie doma aj v zahraničí, vrátane medzinárodne uznávaných gigantov lekárskeho priemyslu, dosiahli významný pokrok v aplikácii senzorovej technológie v oblasti medicíny.

Napríklad Georgia Institute of Technology v Spojených štátoch vyvíja senzor zabudovaný do tela s tlakovými senzormi a bezdrôtovými komunikačnými obvodmi. Zariadenie je zložené z vodivého kovu a izolačného filmu, ktorý dokáže detekovať zmeny tlaku podľa frekvenčných zmien rezonančného obvodu a po zohratí svojej úlohy sa rozpustí v telesných tekutinách.

V posledných rokoch sa bezdrôtové senzorové siete široko používajú v lekárskych systémoch a zdravotnej starostlivosti, ako je monitorovanie rôznych fyziologických údajov ľudského tela, sledovanie a monitorovanie činnosti lekárov a pacientov v nemocniciach a manažment liekov v nemocniciach.

⑧ Požiarna bezpečnosť: veľké dielne, skladové hospodárstvo, letiská, stanice, doky, monitorovanie bezpečnosti veľkých priemyselných parkov atď.

Vzhľadom na nepretržité opravy budov môžu existovať určité bezpečnostné riziká. Aj keď občasné malé otrasy v zemskej kôre nemusia spôsobiť viditeľné poškodenie, v stĺpoch môžu vzniknúť potenciálne trhliny, ktoré môžu spôsobiť zrútenie budovy pri ďalšom zemetrasení. Inšpekcie využívajúce tradičné metódy si často vyžadujú uzavretie budovy na niekoľko mesiacov, zatiaľ čo inteligentné budovy vybavené senzorovými sieťami môžu manažérskym oddeleniam oznámiť svoje informácie o stave a automaticky vykonať sériu samoopravných prác podľa priority.

S neustálym pokrokom spoločnosti sa koncept bezpečnej výroby hlboko zakorenil v srdciach ľudí a požiadavky ľudí na bezpečnú výrobu sú stále vyššie a vyššie. V stavebníctve, kde dochádza často k úrazom, je zabezpečenie osobnej bezpečnosti stavebných robotníkov a zachovanie stavebných materiálov, zariadení a iného majetku na stavenisku najvyššou prioritou stavebných celkov.

⑨Poľnohospodárstvo a chov zvierat: modernizácia poľnohospodárstva, chov zvierat atď.

Ďalšou dôležitou oblasťou pre využitie bezdrôtových senzorových sietí je poľnohospodárstvo.

Napríklad od implementácie „Systému riadenia presnosti pre produkciu výhodných plodín na severozápade“ sa vykonáva špeciálny technický výskum, systémová integrácia a demonštrácia typických aplikácií hlavne pre dominantné poľnohospodárske produkty v západnom regióne, ako napr. jablká, kivi, šalvia miltiorrhiza, melóny, paradajky a ďalšie hlavné plodiny, ako aj charakteristiky suchého a daždivého ekologického prostredia na západe a technológia bezdrôtových senzorových sietí bola úspešne aplikovaná na precíznu poľnohospodársku produkciu. Táto pokročilá technológia siete senzorov, ktorá zhromažďuje prostredie pre rast plodín v reálnom čase, sa aplikuje na poľnohospodársku výrobu a poskytuje novú technickú podporu pre rozvoj moderného poľnohospodárstva.

⑩ Ďalšie oblasti: komplexné monitorovanie strojov, laboratórne monitorovanie atď.

Bezdrôtová senzorová sieť je jednou z horúcich tém v súčasnej informačnej oblasti, ktorú možno použiť na zber, spracovanie a odosielanie signálov v špeciálnych prostrediach; bezdrôtová sieť snímačov teploty a vlhkosti je založená na mikrokontroléri PIC a hardvérový obvod sieťového uzla snímača teploty a vlhkosti je navrhnutý pomocou integrovaného snímača vlhkosti a digitálneho snímača teploty a komunikuje s riadiacim centrom prostredníctvom modulu bezdrôtového vysielača a prijímača. , takže uzol systémového senzora má nízku spotrebu energie, spoľahlivú dátovú komunikáciu, dobrú stabilitu a vysokú efektivitu komunikácie, čo môže byť široko používané pri detekcii prostredia.