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傳感器在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的應用及發(fā)展 - 拓普瑞

日期: 2019-12-25 10:59:07.0 作者: 拓普瑞瀏覽次數(shù): 4479

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傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最底層和最前沿，本文對傳感器的定義、發(fā)展歷程、分類、特征、產(chǎn)業(yè)鏈做客觀真實介紹，圍繞傳感器行業(yè)概況、傳感器市場分析、傳感器市場促進因素、重點企業(yè)分析、傳感器行業(yè)發(fā)展前景等章節(jié)展開，通過對當前傳感器行業(yè)的分析，總結(jié)傳感器和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。

傳感器

壓力傳感器

隨著物聯(lián)網(wǎng)信息處理和應用服務等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模迅速擴大。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，市場前景廣闊。在此背景下，傳感器市場也得到進一步增長。

數(shù)據(jù)顯示，2018年我國傳感器市場規(guī)模近1500億元，到2022年，我國傳感器擴大應用范圍，市場規(guī)模進一步擴大，預計傳感器市場規(guī)模將突破2500億元。

傳感器

溫濕度傳感器

一、傳感器定義

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、嗅覺和味覺等感官，讓物體慢慢變得活起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、放射線敏感元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

傳感器

紅外線傳感器

二、傳感器發(fā)展歷程

①第一階段：1950-1969年，結(jié)構(gòu)型傳感器

結(jié)構(gòu)型傳感器主要利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號。

②第二階段：1970-1999年，固體傳感器

固體傳感器由半導體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成的

③第三階段：2000年至今，智能傳感器

智能傳感器是指其對外界信息具有一定檢測、自診定、數(shù)據(jù)處理以及自適應能力，是微型計算機技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

傳感器

無線傳感器

三、傳感器產(chǎn)業(yè)鏈

傳感器產(chǎn)業(yè)鏈包含規(guī)劃設計、器材材料、生產(chǎn)制造、封裝測試和應用設備五個大環(huán)節(jié)，彼此環(huán)環(huán)相扣，彼此制約。

四、傳感器分類

通常根據(jù)傳感器基本感知能力分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

①按用途分類，傳感器可分為壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器等。

②按原理分類，傳感器可分為振動傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。

③按輸出信號分類，傳感器可分為模擬傳感器、數(shù)字傳感器、數(shù)字傳感器、開關(guān)傳感器等。

④按制造工藝分類，傳感器可分為集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器等。

⑤按測量目的分類，傳感器可分為物理型傳感器、化學型傳感器、生物型傳感器等。

⑤按構(gòu)成分類：傳感器可分為基本型傳感器、組合型傳感器、應用型傳感器等。

⑥按作用形式分類，傳感器可分為主動型傳感器和被動型傳感器。

傳感器

溫度壓力傳感器

五、傳感器特征

①傳感器靜態(tài)特性

傳感器靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有的的相互關(guān)系。因為這是輸入量的輸出量都和時間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作為橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復性、漂移、分辨率、閾值。

②傳感器動態(tài)特性

傳感器動態(tài)特性指在輸入變化時，傳感器的輸出特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標準輸入信號的響應來表示。這是因為傳感器對標準輸入信號的響應容易用試驗方法求得，并且它對標準輸入信號的響應與它對任意輸入信號的響應之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。

傳感器

無線溫度傳感器應用場景

③線性度

通常情況下，傳感器的實際靜態(tài)特性輸出時條曲線而非直線。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，重用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度(非線性誤差)就是這個近似程度的一個性能指標。

④靈敏度

靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。

⑤分辨率

分辨率是指傳感器可感受到的被測量的最小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢變化，當輸入變化未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，及傳感器對此輸入量的變化時分辨不出來的，只有當輸入量的變化超過分辨率時，其輸出才會反生變化。

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