按照传感器的定义,下列器件中属于传感器的是
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传感器是信息链的源头,把外界非电被测量按确定对应关系转换成便于传输、处理、显示的可测信号(主要是电量),从而让系统能感知并反推被测量。
传感器(sensor)是将外界信号以一定的对应关系转换成可测量信号的器件。国家标准(GB7665-87)的表述为:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置。其核心要点包括:
传感器位于研究对象与测控系统之间的接口位置,是感知、获取与检测信息的窗口。
感知、通信和计算是信息与通信技术(ICT)的三大支柱。传感器与通信、计算机和自动控制技术等一起构成一条从信息获取、传输、处理和决策应用的完整信息链;传感器是实现对物理环境或人类社会信息获取的基本工具,是检测系统的首要环节,是信息链的源头。
判别一个器件是否属于传感器,可依据定义:它是否感受规定的被测量并按一定规律输出可用信号。例如触摸屏、GPS定位仪、电子罗盘、陀螺仪、超声波测距仪、气压传感器、红外热释电传感器等属于传感器;而扬声器、发光二极管、继电器、X轴线性马达、红外线遥控器等属于执行或输出类器件,不属于传感器。
按输出电参数的不同,常见传感器可分为:
传感器应用广泛,按用户类型可分为面向机构用户和面向个人用户两类。面向机构用户涵盖测量/监测、科学研究、物联网、工业/智能制造、智慧农业、军工/航天等;面向个人用户涵盖数码产品、家电、智能家居、交通、医疗诊断等。具体实例如:数码产品中的触摸屏、麦克风、相机、运动传感器、心率计;家电中的温控、红外遥控接收;智能家居中的光敏传感器、温湿度计、人体感应、门窗开关感应;交通中的自动驾驶、状态检测、舒适设备;医疗诊断中的CT、超声等。
传感器是人工智能与物联网(AIoT)领域所依赖的关键技术。信息化浪潮经历了第一次(个人计算机)、第二次(互联网和移动通信网)、第三次(物联网、人工智能、大数据)的演进;传感器在物联网中作为重要节点,是智能设备必不可少的数据获取前端。合理选用传感器能够丰富系统获得的信息,但智能化程度还取决于算法、控制与任务设计:例如家电从传统家电的温度、红外传感器升级为智能家居的摄像头、温湿度、人体、门窗、烟雾、PM2.5等多种传感器;汽车从传统汽车的霍尔、油量、压力、流量等基础传感器升级为智能汽车的摄像头、激光雷达、毫米波雷达,以支持自动驾驶、车道保持及疲劳驾驶检测等功能。
传感器与检测技术的发展方向包括:发现新现象、开发新材料、采用微型加工技术、研究多功能集成传感器、智能化、网络化、无线网络化、微能量获取技术、航天传感器、仿生传感器、提高系统性能,以及多种技术相结合构成智能化的自动检测系统或多个多种传感器组合构成特殊的自动检测系统。
敏感元件直接响应被测量,转换元件把响应变成电信号。热电偶、压电晶体等可在同一部分中完成两种功能。弱信号常需电桥、放大器等调理电路,进行放大、滤波、调制或数字化;辅助电源向有关环节提供工作能量。
| 依据 | 区分内容 |
|---|---|
| 输入量 | 温度、压力、位移等被测参数 |
| 输出量 | 模拟量与数字量 |
| 原理 | 电阻、电感、电容、压电等 |
| 基本效应 | 物理、化学、生物效应 |
| 能量关系 | 对象提供输出能量,或外电源提供输出能量 |
| 技术特征 | 普通、智能、网络等特征 |
| 尺寸 | 宏传感器与微传感器 |
| 存在形式 | 硬件直接测量,软件依据信息估计 |
同一器件可同时属于不同角度,不能把这些名称当成互斥类型。
性能改善可用差动、补偿与干扰抑制;基础研究寻找新效应、材料、工艺和多功能方案。无线化减少有线连接的限制;微型化把机械与电子结构集成到小基片;集成化可把同类单元组成阵列,或把不同感知功能组合。网络化借接口与协议交换数据;智能化增加校零、补偿与诊断;安全化保护硬件和信息的真实、及时、可靠;虚拟化在通用硬件上更多地用软件与算法实现功能。具体型号性能还需另读器件资料。
基础测试统一使用选择题,先确认概念、定义和关键判断是否扎实。
按照传感器的定义,下列器件中属于传感器的是
关于传感器输出量的说法,正确的是
电阻传感器、电容传感器、电感传感器的区别在于
暂无引用。