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傳感器的定義

傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，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(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。

傳感器狹義的定義為：能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件或裝置。傳感器的廣義定義：“凡是利用一定的物質(zhì)（物理、化學(xué)、生物）法則、定理、定律、效應(yīng)等進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換與信息轉(zhuǎn)換，并且輸出與輸入嚴(yán)格一一對應(yīng)的器件或裝置均可稱為傳感器”。

信息化的21世紀(jì)，離開不了傳感器，傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，電子計(jì)算機(jī)、生產(chǎn)自動化、現(xiàn)代信息、交通、化學(xué)、環(huán)保、能源、海洋開發(fā)、遙感、宇航等等。下面對一些常用的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域做簡單的介紹：

一、傳感器與環(huán)境保護(hù)

目前，地球的大氣污染、水質(zhì)污濁及噪聲已嚴(yán)重地破壞了地球的生態(tài)平衡和我們賴以生存的環(huán)境，這一現(xiàn)狀已引起了世界各國的重視。為保護(hù)環(huán)境，利用傳感器制成的各種環(huán)境監(jiān)測儀器正在發(fā)揮著積極的作用。

中國現(xiàn)在的環(huán)境受到了極大的污染，主要是工業(yè)的發(fā)展造成了嚴(yán)重的污染。長江、黃河等水域都有不同程度的污染；空氣現(xiàn)在的空氣也不新鮮，特別是在有工業(yè)的地方，比如說PM2.5等超標(biāo)；這些都是通過傳感器檢測出來的。

二、傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用

目前，在勞動強(qiáng)度大或危險(xiǎn)作業(yè)的場所，已逐步使用機(jī)器人取代人的工作。一些高速度、高精度的工作，由機(jī)器人來承擔(dān)也是非常合適的。但這些機(jī)器人多數(shù)是用來進(jìn)行加工、組裝、檢驗(yàn)等工作，屑于生產(chǎn)用的自動機(jī)械式的單能機(jī)器人。在這些機(jī)器人身上僅采用了檢測臂的位置和角度的傳感器。

要使機(jī)器人和人的功能更為接近，以便從事更的工作，要求機(jī)器人能有判斷能力，這就要給機(jī)器人安裝物體檢口傳感器，特別是視覺傳感器和觸覺傳感器，使機(jī)器人通過視覺對物體進(jìn)行識別和檢測，通過觸覺對物體產(chǎn)生壓覺、力覺、滑動感覺和重量感覺。這類機(jī)器人被稱為智能機(jī)器人，它不僅可以從事特殊的作業(yè)，而且一般的生產(chǎn)、事務(wù)和家務(wù)，全部可由智能機(jī)器人去處理，這是現(xiàn)在發(fā)展機(jī)器人的主要研究對象之一。

三、傳感器與家用電器

現(xiàn)代家用電器中普遍應(yīng)用著傳感器。傳感器在電子爐灶、自動電飯鍋、吸塵器、空調(diào)器、電子熱水器、熱風(fēng)取暖器、風(fēng)干器、報(bào)警器、電樊斗、電風(fēng)扇、游戲機(jī)、電子驅(qū)蚊器、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、照像機(jī)、電冰箱、彩色及平板電視機(jī)、錄像機(jī)、錄音機(jī)、收音機(jī)、影碟機(jī)及家庭影院等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著人們生活水平的不斷提高，對提高家用電器產(chǎn)品的功能及自動化程度的要求極為強(qiáng)烈。為滿足這些要求，首先要使用能檢測模擬量的高精度傳感器，以獲取正確的控制信息，再由微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，使用家用電器更加方便、安全、可靠，并減少能源消耗，為更多的家庭創(chuàng)造一個(gè)舒適的生活環(huán)境。

目前，家庭自動化的藍(lán)圖正在設(shè)計(jì)之中，未來的家庭將由中央控制裝置的微型計(jì)算機(jī)，通過各種傳感器代替人監(jiān)視家庭的各種狀態(tài)，并通過控制設(shè)備進(jìn)行著各種控制。家庭自動化的主要內(nèi)容包括：安全監(jiān)視與報(bào)警、空調(diào)及照明控制、耗能控制、太陽光自動跟蹤、家務(wù)勞動自動化及人身健康管理等。家庭自動化的實(shí)現(xiàn)，可使人們有更多的時(shí)間用于學(xué)習(xí)、教育或休息娛樂。

四、傳感器與物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個(gè)重要特征。

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)指的是將無處不在（Ubiquitous）的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等和“外在使能”(Enabled)的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”（Mote），通過各種無線/有線的長距離/短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M)、應(yīng)用大集成（Grand Integration)、以及基于云計(jì)算的SaaS營運(yùn)等模式，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對“萬物”的“、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。簡單的講，物聯(lián)網(wǎng)是物與物、人與物之間的信息傳遞與控制，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)其中就包括傳感器技術(shù)。

五、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

隨著醫(yī)用電子學(xué)的發(fā)展，僅憑醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和感覺進(jìn)行診斷的時(shí)代將會結(jié)束?，F(xiàn)在，應(yīng)用醫(yī)用傳感器可以對人體的表面和內(nèi)部溫度、血壓及腔內(nèi)壓力、血液及呼吸流量、腫瘤、血液的分析、脈波及心音、心腦電波等進(jìn)行高難度的診斷。顯然，傳感器對促進(jìn)醫(yī)療技術(shù)的高度發(fā)展起著非常重要的作用。

為增進(jìn)全國人民的健廢水平，我國醫(yī)療制度的改革，將把醫(yī)療服務(wù)對象擴(kuò)大到全民。以往的醫(yī)療工作僅局限于以治療疾病為中心，今后，醫(yī)療工作將在疾病的早期診斷、早期治療、遠(yuǎn)距離診斷及人工器官的研制等廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用，而傳感器在這些方面將會得到越來越多的應(yīng)用。

六、傳感器與遙感技術(shù)

衛(wèi)星遙感(satellite remote sensing)是航天遙感的組成部分，以人造地球衛(wèi)星作為遙感平臺，主要利用衛(wèi)星對地球和低層大氣進(jìn)行光學(xué)和電子觀測。即從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺上（如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等）通過傳感器，對地球表面的電磁波（輻射）信息進(jìn)行探測，并經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析，對地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測和監(jiān)測的綜合性技術(shù)。

在飛機(jī)及航天飛行器上裝用的傳感器是近紫外線、可見光、遠(yuǎn)紅外線及微波等傳感器。在船舶上向水下觀測時(shí)多采用超聲波傳感器。例如，要探測一些礦產(chǎn)資源埋藏在什么地區(qū)，就可以利用人造衛(wèi)星上的紅外接受傳感器從地面發(fā)出的紅外線的量進(jìn)行測量，然后由人造衛(wèi)星通過微波再發(fā)送到地面站，經(jīng)地面站計(jì)算機(jī)處理，便可根據(jù)紅外線分布的差異判斷出埋有礦藏的地區(qū)。

七、傳感器在*事上的應(yīng)用

現(xiàn)在的戰(zhàn)場都是信息化戰(zhàn)場，而信息化是離不開傳感器的。專家認(rèn)為：一個(gè)國家*用傳感器制造技術(shù)水平的高低，決定了該國武器制造水平的高低，決定了該國武器自動化程度的高低，終決定了該國武器性能的優(yōu)劣。當(dāng)今，傳感器在*事上的應(yīng)用極為廣泛，可以說無時(shí)不用、無處不用，大到星體、兩彈、飛機(jī)、艦船、坦克、火炮等裝備系統(tǒng)，小到單兵作戰(zhàn)武器；從參戰(zhàn)的武器系統(tǒng)到后勤保障；從*事科學(xué)試驗(yàn)到*事裝備工程；從戰(zhàn)場作戰(zhàn)到戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)指揮；從戰(zhàn)爭準(zhǔn)備、戰(zhàn)略決策到戰(zhàn)爭實(shí)施，遍及整個(gè)作戰(zhàn)系統(tǒng)及戰(zhàn)爭的全過程，而且必將在未來的高技術(shù)戰(zhàn)爭中促使作戰(zhàn)的時(shí)域、空域和頻域更加擴(kuò)大，更加影響和改變作戰(zhàn)的方式和效率，大幅度提高武器的威力和作戰(zhàn)指揮及戰(zhàn)場管理能力。