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传感在科研中的地位

更新时间:2017-10-19   点击次数:960次

传感同计算机与通信起被称为信息的三大支柱。从物联网角度看,传感是衡量个家信息化程度的重要标志,作为二届杭州物联网暨传感应用峰论坛,推我传感器产业化快速发展。传感是关于从自然信源获取信息,并对之行处理(变换)和识别的门多学科交叉的现代与程,它涉及传感器(又称换能器)、信息处理和识别的规划、开发、制/建、测试、应用及评价改等活动。

 

概述

获取信息靠各类传感器,它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。按照信息论的凸性定理,传感器的能与决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量,是传感系统的构*个关键。信息处理包括信号的预处理、后置处理、征提取与选择等。识别的主要务是对经过处理信息行辨识与分类。它利用被识别(或诊断)对象与征信息间的关联关系模型对输入的征信息集行辨识、、分类和判断。因此,传感是遵循信息论和系统论的。它包含了众多的新、被众多的产业广泛采用。它也是现代发展的基础条件,应该受到足够地重视深安旭电化学气体传感器深安旭电化学气体传感器。

为了提制企业的率(或降低运行时间)和产量、降低产品成本,业界对传感的基本要求,是能可靠地应用于现场,成规定的能。

发展趋势

现状

无论是内还是外,与计算机和数字控制相比,传感的发展都落后于它们。从80年代起才开始重视和投资传感的研究开发或列为重点攻关项目,不少的成果仍停留在研究实验阶段,转化率低。

我从60年代开始传感的研究与开发,经过从“六五”到“九五”的家攻关,在传感器研究开发、、制、可靠性改等方面获得长足的步,初步形成了传感器研究、开发、和应用的体系,并在数控机床攻关中取得了批可喜的、为界瞩目的与况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲,它还不能适应我经济与科的迅速发展,我不少传感器、信号处理和识别系统仍然依赖口。同时,我传感产品的市场竞争力优势尚未形成,产品的改与革新速度慢,与应用系统的新与改少。

内外发展趋势

(1)外传感发展的主要趋势

---强调传感系统的系统性和传感器、处理与识别的协调发展,突破传感器同信息处理与识别与系统的研究、开发、、应用和改分离的体制,按照信息论与系统论,应用程的方法,同计算机和通讯协同发展。

---突出新。外传感的发展强调以下几方面的新:

利用新的理论、新的效应研究开发程和科发展迫切需求的多种新型传感器和传感系统。

侧重传感器与传感硬件系统与元器件的微小型化。利用集成电路微小型化的经验,从传感硬件系统的微小型化中提其可靠性、质量、处理速度和率,降低成本,节约资源与能源,减少对环境的污染。这种充分利用已有微细与装置的做法已经取得巨大的效益、大地增强了市场竞争力,例如:80年代口套AE传感器及其住处预处理硬件的成本已被降至原来的百分之几到千分之几,使我经“七五”和“八五”攻关的产品化系统处于无力竞争的地位。后者采用的宽带度AE传感器和厚膜集成电路预处理硬件,但其成本仍比外的产品数倍到数十倍。在微小型化中,为界各注目的是纳米。

集成化。行硬件与软件两方面的集成,它包括:传感器阵列的集成和、多传感参数的复合传感器(如:汽车用的油量、酒检测和发动机作性能的复合传感器);传感系统硬件的集成,如:信息处理与传感器的集成,传感器--处理单元--识别单元的集成等;硬件与软件的集成;数据集成与融合等。

---研究与开发殊环境(温、压、水下、腐蚀和辐射等环境)下的传感器与传感系统。这类传感器及传感系统常常是我缺少的类新传感和产品。

---对般业用途、农业和服务业用的量大面广的传感系统,侧重解决提可靠性、可利用性和大幅度降低成本的问题,以适应农业与服务业的发展,保证这种低产品的市场竞争力和*。

---*改变重研究开发轻应用与改的局面,实行需求驱动的过程、寿命研究开发、、使用和改的系统程。

---智能化。侧重传感信号的处理和识别、方法和装置同自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人智能结合,发展支持智能制、智能机器和智能制系统发展的智能传感系统。

(2)况监视的现状与发展趋势

况监视主要对机器装备故障、系统运行过程与过程质量缺陷、刀具/砂轮和件的况的监测与控制。

外预测况监视用传感检测系统的主要发展趋势:

①提系统的可靠性和灵敏度;

②侧重发展智能传感;

③强调改和提力/力矩、率/电、振动、声振(合声发射与声及语音)、温度、光视及触针传感系统,使它们有尽可能的可靠性、灵敏度和可应用性,以适应21纪初业应用的要求;

④强调发展信号处理战略、程序和识别,提硬/软件的集成度和系统的识别速度、度和动态性(鲁棒性等);

⑤发展多传感器数据集成与融合的研究开发,以提对缺陷和故障的识别度、可靠性、降低成本,提系统可应用性。

(3)外自动化装配对传感的研究开发趋势

①对现有自动化装配与机器人装配用的传感的改与革新。主要针对:力、触觉、视觉、光学、机械触针、位置传感和顺应装置用应力等传感器与尺寸传感系统,提其可靠性、通用性。

②开发新型传感器,如:印刷电路板装配用的非接触式温度传感器、声传感器等。

③研究开发域用的传感系统,如:微机电器件复杂装配等为代表的微型装配(Mic-roassembly)用传感系统,微型控制用的加速度传感器、压电执行器和小型化CCD及其集成等。

④别要重视声振传感的研究开发。

⑤开发数据集成、融合与人智能传感,如:机器手腕/手用的多感知传感集成,多个声与力传感器的组合,度零件识别与分类、与控制用传感系统。

⑥研究开发大型易变形件、装配用传感系统。

⑦改变研究开发战略,把主要在研究中心(院、所)用的过程传感与系统转向业线过程控制用。

综上所述,我的优势有:①已经形成了研究、和应用体系、人材队伍和分传感的优势,是步发展的基础;②有批的成果,如刀具/砂轮监控仪系列成果,石油油井用温、压传感检测系统、度热敏检测传感等等;③有个量大面广的用户市场;不足之处有:①研究开发战略在系统性上的不足,如:传感器与传感系统未能统布置,形成两套并列,相互脱节的攻关;②对传统传感器的革新改不足,微小型化步子慢,在内与际市场上形不成竞争力;③ 加紧殊环境和程项目传感的研究开发;④集成化、智能化和纳米与外差距大。

研究内容

目标

为了发展制与振兴机械业的要求和内外发展趋势的分析,传感攻关的目标是:提传统传感等、可靠性和可应用性水平,增强竞争力;积新系统,开发新产品,缩小差距,支持和促我制的发展,振兴制业。

主要研究内容

(1)传统传感与系统的研究开发。侧重应用量大、面广的力/力矩、率/电、视觉、声振、光学、振动、触针等业用及农业用的湿度、温度与元素等传感系统的现代化,但核心是微小型化,要解决:提可靠性、可应用性、降低成本,形成内外市场的竞争优势,支持我业、农业和服务业的发展。

(2)温压环境下传感系统的研究。侧重油井、输送管线和连续过程用的压、温和大量程传感系统的研究、开发和应用,缩短差距,形成能力,替代口,争取出口。

(3)新型传感器与传感系统的研究。根据和研究需求发展几种有制点意义的新品种,如:微量与微磁场传感器、生物与化学传感分析用微芯片等。

(4)智能传感的研究。结合我汽车、CNC机床和产业的重大装备更新,有目的研究开发几种智能传感,使之达到或接近际水平。

(5)过程质量与设备故障监控研究。在业背景支持下,研究开发过程质量缺陷与劣化倾向监控系统和过程中设备故障(含潜在故障实时诊断传感系统)。