傳感同計算機與通信起被稱為信息的三大支柱。從物聯(lián)網(wǎng)角度看,,傳感是衡量個家信息化程度的重要標志,,作為二屆杭州物聯(lián)網(wǎng)暨傳感應用峰論壇,,推我傳感器產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展。傳感是關于從自然信源獲取信息,,并對之行處理(變換)和識別的門多學科交叉的現(xiàn)代與程,,它涉及傳感器(又稱換能器)、信息處理和識別的規(guī)劃,、開發(fā),、制/建、測試,、應用及評價改等活動,。
概述
獲取信息靠各類傳感器,它們有各種物理量,、化學量或生物量的傳感器,。按照信息論的凸性定理,傳感器的能與決定了傳感系統(tǒng)獲取自然信息的信息量和信息質(zhì)量,,是傳感系統(tǒng)的構*個關鍵,。信息處理包括信號的預處理、后置處理,、征提取與選擇等,。識別的主要務是對經(jīng)過處理信息行辨識與分類。它利用被識別(或診斷)對象與征信息間的關聯(lián)關系模型對輸入的征信息集行辨識,、,、分類和判斷。因此,,傳感是遵循信息論和系統(tǒng)論的,。它包含了眾多的新、被眾多的產(chǎn)業(yè)廣泛采用,。它也是現(xiàn)代發(fā)展的基礎條件,,應該受到足夠地重視
深安旭電化學氣體傳感器。
為了提制企業(yè)的率(或降低運行時間)和產(chǎn)量,、降低產(chǎn)品成本,,業(yè)界對傳感的基本要求,是能可靠地應用于現(xiàn)場,,成規(guī)定的能,。
發(fā)展趨勢
現(xiàn)狀
無論是內(nèi)還是外,與計算機和數(shù)字控制相比,,傳感的發(fā)展都落后于它們,。從80年代起才開始重視和投資傳感的研究開發(fā)或列為重點攻關項目,不少的成果仍停留在研究實驗階段,轉(zhuǎn)化率低,。
我從60年代開始傳感的研究與開發(fā),,經(jīng)過從“六五”到“九五”的家攻關,在傳感器研究開發(fā),、、制,、可靠性改等方面獲得長足的步,,初步形成了傳感器研究、開發(fā),、和應用的體系,,并在數(shù)控機床攻關中取得了批可喜的、為界矚目的與況監(jiān)控系統(tǒng)或儀器的成果,。但從總體上講,,它還不能適應我經(jīng)濟與科的迅速發(fā)展,我不少傳感器,、信號處理和識別系統(tǒng)仍然依賴口,。同時,我傳感產(chǎn)品的市場競爭力優(yōu)勢尚未形成,,產(chǎn)品的改與革新速度慢,,與應用系統(tǒng)的新與改少。
內(nèi)外發(fā)展趨勢
(1)外傳感發(fā)展的主要趨勢
---強調(diào)傳感系統(tǒng)的系統(tǒng)性和傳感器,、處理與識別的協(xié)調(diào)發(fā)展,,突破傳感器同信息處理與識別與系統(tǒng)的研究、開發(fā),、,、應用和改分離的體制,按照信息論與系統(tǒng)論,,應用程的方法,,同計算機和通訊協(xié)同發(fā)展。
---突出新,。外傳感的發(fā)展強調(diào)以下幾方面的新:
利用新的理論,、新的效應研究開發(fā)程和科發(fā)展迫切需求的多種新型傳感器和傳感系統(tǒng)。
側(cè)重傳感器與傳感硬件系統(tǒng)與元器件的微小型化,。利用集成電路微小型化的經(jīng)驗,,從傳感硬件系統(tǒng)的微小型化中提
其可靠性、質(zhì)量,、處理速度和率,,降低成本,節(jié)約資源與能源,減少對環(huán)境的污染,。這種充分利用已有微細與裝置的做法已經(jīng)取得巨大的效益,、大地增強了市場競爭力,例如:80年代口套AE傳感器及其住處預處理硬件的成本已被降至原來的百分之幾到千分之幾,,使我經(jīng)“七五”和“八五”攻關的產(chǎn)品化系統(tǒng)處于無力競爭的地位,。后者采用的寬帶度AE傳感器和厚膜集成電路預處理硬件,但其成本仍比外的產(chǎn)品數(shù)倍到數(shù)十倍,。在微小型化中,,為界各注目的是納米。
集成化,。行硬件與軟件兩方面的集成,,它包括:傳感器陣列的集成和、多傳感參數(shù)的復合傳感器(如:汽車用的油量,、酒檢測和發(fā)動機作性能的復合傳感器),;傳感系統(tǒng)硬件的集成,如:信息處理與傳感器的集成,,傳感器--處理單元--識別單元的集成等,;硬件與軟件的集成;數(shù)據(jù)集成與融合等,。
---研究與開發(fā)殊環(huán)境(溫,、壓、水下,、腐蝕和輻射等環(huán)境)下的傳感器與傳感系統(tǒng),。這類傳感器及傳感系統(tǒng)常常是我缺少的類新傳感和產(chǎn)品。
---對般業(yè)用途,、農(nóng)業(yè)和服務業(yè)用的量大面廣的傳感系統(tǒng),,側(cè)重解決提可靠性、可利用性和大幅度降低成本的問題,,以適應農(nóng)業(yè)與服務業(yè)的發(fā)展,,保證這種低產(chǎn)品的市場競爭力和*。
---*改變重研究開發(fā)輕應用與改的局面,,實行需求驅(qū)動的過程,、壽命研究開發(fā)、,、使用和改的系統(tǒng)程,。
---智能化。側(cè)重傳感信號的處理和識別,、方法和裝置同自校準,、自診斷,、自學習、自決策,、自適應和自組織等人智能結合,,發(fā)展支持智能制、智能機器和智能制系統(tǒng)發(fā)展的智能傳感系統(tǒng),。
(2)況監(jiān)視的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
況監(jiān)視主要對機器裝備故障,、系統(tǒng)運行過程與過程質(zhì)量缺陷、刀具/砂輪和件的況的監(jiān)測與控制,。
外預測況監(jiān)視用傳感檢測系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢:
①提系統(tǒng)的可靠性和靈敏度,;
②側(cè)重發(fā)展智能傳感;
③強調(diào)改和提力/力矩,、率/電、振動,、聲振(合聲發(fā)射與聲及語音),、溫度、光視及觸針傳感系統(tǒng),,使它們有盡可能的可靠性,、靈敏度和可應用性,以適應21紀初業(yè)應用的要求,;
④強調(diào)發(fā)展信號處理戰(zhàn)略,、程序和識別,提硬/軟件的集成度和系統(tǒng)的識別速度,、度和動態(tài)性(魯棒性等),;
⑤發(fā)展多傳感器數(shù)據(jù)集成與融合的研究開發(fā),以提對缺陷和故障的識別度,、可靠性,、降低成本,提系統(tǒng)可應用性,。
(3)外自動化裝配對傳感的研究開發(fā)趨勢
①對現(xiàn)有自動化裝配與機器人裝配用的傳感的改與革新,。主要針對:力、觸覺,、視覺,、光學、機械觸針,、位置傳感和順應裝置用應力等傳感器與尺寸傳感系統(tǒng),,提其可靠性、通用性,。
②開發(fā)新型傳感器,,如:印刷電路板裝配用的非接觸式溫度傳感器,、聲傳感器等。
③研究開發(fā)域用的傳感系統(tǒng),,如:微機電器件復雜裝配等為代表的微型裝配(Mic-roassembly)用傳感系統(tǒng),,微型控制用的加速度傳感器、壓電執(zhí)行器和小型化CCD及其集成等,。
④別要重視聲振傳感的研究開發(fā),。
⑤開發(fā)數(shù)據(jù)集成、融合與人智能傳感,,如:機器手腕/手用的多感知傳感集成,,多個聲與力傳感器的組合,度零件識別與分類,、與控制用傳感系統(tǒng),。
⑥研究開發(fā)大型易變形件、裝配用傳感系統(tǒng),。
⑦改變研究開發(fā)戰(zhàn)略,,把主要在研究中心(院、所)用的過程傳感與
系統(tǒng)轉(zhuǎn)向業(yè)線過程控制用,。
綜上所述,,我的優(yōu)勢有:①已經(jīng)形成了研究、和應用體系,、人材隊伍和分傳感的優(yōu)勢,,是步發(fā)展的基礎;②有批的成果,,如刀具/砂輪監(jiān)控儀系列成果,,石油油井用溫、壓傳感檢測系統(tǒng),、度熱敏檢測傳感等等,;③有個量大面廣的用戶市場;不足之處有:①研究開發(fā)戰(zhàn)略在系統(tǒng)性上的不足,,如:傳感器與傳感系統(tǒng)未能統(tǒng)布置,,形成兩套并列,相互脫節(jié)的攻關,;②對傳統(tǒng)傳感器的革新改不足,,微小型化步子慢,在內(nèi)與際市場上形不成競爭力,;③ 加緊殊環(huán)境和程項目傳感的研究開發(fā),;④集成化、智能化和納米與外差距大,。
研究內(nèi)容
目標
為了發(fā)展制與振興機械業(yè)的要求和內(nèi)外發(fā)展趨勢的分析,,傳感攻關的目標是:提傳統(tǒng)傳感等,、可靠性和可應用性水平,增強競爭力,;積新系統(tǒng),,開發(fā)新產(chǎn)品,縮小差距,,支持和促我制的發(fā)展,,振興制業(yè)。
主要研究內(nèi)容
(1)傳統(tǒng)傳感與系統(tǒng)的研究開發(fā),。側(cè)重應用量大,、面廣的力/力矩、率/電,、視覺,、聲振、光學,、振動,、觸針等業(yè)用及農(nóng)業(yè)用的濕度、溫度與元素等傳感系統(tǒng)的現(xiàn)代化,,但核心是微小型化,要解決:提可靠性,、可應用性,、降低成本,形成內(nèi)外市場的競爭優(yōu)勢,,支持我業(yè),、農(nóng)業(yè)和服務業(yè)的發(fā)展。
(2)溫壓環(huán)境下傳感系統(tǒng)的研究,。側(cè)重油井,、輸送管線和連續(xù)過程用的壓、溫和大量程傳感系統(tǒng)的研究,、開發(fā)和應用,,縮短差距,形成能力,,替代口,,爭取出口。
(3)新型傳感器與傳感系統(tǒng)的研究,。根據(jù)和研究需求發(fā)展幾種有制點意義的新品種,,如:微量與微磁場傳感器、生物與化學傳感分析用微芯片等,。
(4)智能傳感的研究,。結合我汽車,、CNC機床和產(chǎn)業(yè)的重大裝備更新,有目的研究開發(fā)幾種智能傳感,,使之達到或接近際水平,。
(5)過程質(zhì)量與設備故障監(jiān)控研究。在業(yè)背景支持下,,研究開發(fā)過程質(zhì)量缺陷與劣化傾向監(jiān)控系統(tǒng)和過程中設備故障(含潛在故障實時診斷傳感系統(tǒng)),。