傳感器與通信、計算機(jī)
被稱為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱和物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)
其應(yīng)用涉及國民經(jīng)濟(jì)及國防科研的各個領(lǐng)域
是國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一

今年年初之際，春節(jié)年后返程高峰期，比較特別的是，本次《新聞聯(lián)播》關(guān)注的春運，有3分多鐘時長，聚焦在我國一個細(xì)小的被"卡脖子"的高科技領(lǐng)域——傳感器。

這也是新聞聯(lián)播比較罕見地科普某科技應(yīng)用，該新聞片段著眼介紹傳感器在高鐵、道路、橋梁等交通節(jié)點中發(fā)揮的作用，展現(xiàn)我國傳感器等高科技為春運保駕護(hù)航，該新聞片段以《傳感中國——分秒為計守護(hù)回家路》作為小節(jié)標(biāo)題。

在《新聞聯(lián)播》的介紹中，可能許多民眾第一次聽到壓力傳感器、振動傳感器、傾角傳感器、磁傳感器……等等陌生的名詞，此前或許也并不知道傳感器在現(xiàn)代信息科技中有多么巨大的作用。

傳感器有多重要？它是十大科技之首??！日本是國際公認(rèn)的傳感器技術(shù)強(qiáng)國，在上世紀(jì)就將傳感器列為十大科技之首，他們的工商界給出評價：誰支配了傳感器，誰就能支配了新時代。中國、美國、德國等世界將傳感器列為未來重大科技項目，拼命想要在傳感器上實現(xiàn)技術(shù)突破，足以說明它的重要性。

很多人可能很好奇?zhèn)鞲衅鞯降资鞘裁?，為什么一件普通人都很陌生的設(shè)備，會被全世界大國如此重視呢。今天我們簡單科普一下，傳感器到底是何高科技呢？讓我們一起來了解下吧~

傳感器的前世今生與未來

科技，讓人類的能力圈不斷擴(kuò)大。如果說，機(jī)械延伸了人類的體力，計算機(jī)延伸了人類的智力，那么，無處不在的傳感器，大大延伸了人類的感知力。

你了解傳感器嗎？簡單來說，傳感器就是一種檢測裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，可以測量信息，也可以讓用戶感知到信息。通過變換方式，讓傳感器中的數(shù)據(jù)或價值信息轉(zhuǎn)換成電信號或其他所需形式的輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。有了它，機(jī)器才能實現(xiàn)智能化。

傳感器最初的形態(tài)

眾所周知：指南針，是中國四大發(fā)明之一，也叫司南，其核心裝置就是軸上的一根磁針，這根磁針可以感應(yīng)地球磁場，以此來辨別方向。它其實就是一種傳感器。類似指南針的傳感器還有地動儀、日冕儀、溫度計等，這些發(fā)明在某種程度上也影響和改變著人類的生活。

傳感器技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷的階段

"傳感器就好像是人的五官。"現(xiàn)在是后計算機(jī)時代，開始模擬五官。傳感器真正獨立存在還要從20世紀(jì)中期開始算起。

第一代：結(jié)構(gòu)傳感器   
誕生于20世紀(jì)50年代，是第一次工業(yè)批量生產(chǎn)的傳感器，比較典型的代表是：電阻式傳感器，90%都用在稱重上：它是利用金屬材料發(fā)生彈性形變時電阻的變化來轉(zhuǎn)化電信號的。如下圖：

它的原理很簡單，中間是金屬材料做的，能導(dǎo)電。人站上去，這個金屬就會發(fā)生形狀變化，進(jìn)而引起電阻和電流的變化，促使指針或者數(shù)字發(fā)生改變。

第二代：固體傳感器
發(fā)展于70 年代的固體傳感器，這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料的某些特性制成的。70年代后期，隨著集成技術(shù)、分子合成技術(shù)、微電子技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 出現(xiàn)了集成傳感器。集成傳感器包括2種類型：傳感器本身的集成化和傳感器與后續(xù)電路的集成化。

可以說集成傳感器的出現(xiàn)，把傳感器推向了新的高度。這個時候的傳感器到底有多重要，普通人很難看懂，但是舉個例子大家就知道了。一臺手機(jī)至少有十幾個傳感器，一輛高檔轎車有200多個傳感器、一架飛機(jī)有1000多個傳感器，而我們常見的高鐵傳感器竟然可以達(dá)到5000多個。

第三代：智能傳感器
80年代才剛剛發(fā)展起來的智能傳感器，對外界信息具有一定檢測、自診斷、數(shù)據(jù)處理以及自適應(yīng)能力，是微型計算機(jī)技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。80年代智能化測量主要以微處理器為核心，把傳感器信號調(diào)節(jié)電路、微計算機(jī)、存貯器及接口集成到一塊芯片上，使傳感器具有一定的人工智能。

90年代智能化測量技術(shù)有了進(jìn)一步的提高，在傳感器一級水平實現(xiàn)智能化，使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯(lián)網(wǎng)通信功能等。

傳感器是應(yīng)用最廣的一種電子器件之一，幾乎所有的主流電子產(chǎn)品里都有它。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳感器作為一種感知技術(shù)，作用越來越大, 接下來小編帶你了解十大傳感器類型，智能化的當(dāng)下生活，你值得去認(rèn)識它們！

一、光電傳感器

光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。光電傳感器一般由三部分組成，分為：發(fā)射器，接收器和檢測電路。

二、接近開關(guān)

接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件尺寸和測速等，也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。 

三、光纖傳感器

光纖傳感器（Fibre sensor）的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，成為被調(diào)制的信號光，在經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。

四、超聲波傳感器

超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)換成其它能量信號(通常是電信號)的傳感器。超聲波是振動頻率高于2，0000Hz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。

五、色標(biāo)傳感器

色標(biāo)傳感器是以不同顏色物體的發(fā)射率差作為檢測原理，辨識和比對目標(biāo)物體表面的灰度，專注于圖案色彩的灰度差、灰度變化。

六、位移傳感器

是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量。在生產(chǎn)過程中，位移的測量一般分為測量實物尺寸和機(jī)械位移兩種。按被測變量變換的形式不同，位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式又可分為物性型和結(jié)構(gòu)型兩種。

七、圖像識別傳感器

圖像識別傳感器可使用相機(jī)拍攝到的圖像辨別目標(biāo)物的有無或差異。與圖像檢測"系統(tǒng)"不同，相機(jī)、照明、控制器自成一體，構(gòu)成和操作十分簡單。并采用以圖像"面"進(jìn)行廣泛捕捉的原理，即使目標(biāo)物動作不固定，也可進(jìn)行檢測。

八、壓力傳感器

壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器，應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。

九、安全光柵

安全光柵也叫安全光幕，是一種光電安全保護(hù)裝置，它也有很多叫法，如：安全保護(hù)器、沖床保護(hù)器、紅外線保護(hù)裝置等，是一種新開發(fā)的高品質(zhì)自動控制產(chǎn)品，運用紅外線掃描探測技術(shù)。

十、磁性傳感器

磁性傳感器是自動化控制的核心電子元器件，由外殼、感磁組件、電子電路、電線所組成。通過對執(zhí)行件行程位置的偵測，進(jìn)而達(dá)到定位、限位保護(hù)等自動化控制的目的。

「磁性傳感器」被廣泛搭配于氣缸、電缸、油缸等各類執(zhí)行元件，應(yīng)用于生產(chǎn)制造、醫(yī)療器械、車載交通、機(jī)器人等上千種自動化場景中。

傳感器的未來

傳感器已廣泛應(yīng)用于航天航空、國防科研、信息產(chǎn)業(yè)、機(jī)械、電力、交通、冶金、石油、建筑、醫(yī)學(xué)、環(huán)保、農(nóng)林、漁業(yè)生產(chǎn)、食品、機(jī)器人、家電等諸多領(lǐng)域，可以說幾乎可以滲透到每個領(lǐng)域。從先進(jìn)制造、智慧城市、智能醫(yī)療，到如今的元宇宙、物聯(lián)網(wǎng)、ChatGPT時代，傳感器都是不可或缺的基石。

未來，傳感器的發(fā)展趨勢，將在我們的生活中越來越普及化。

01、更多的醫(yī)療應(yīng)用
未來，更多醫(yī)療級的傳感器將通過嚴(yán)格的監(jiān)管審批并實現(xiàn)醫(yī)療應(yīng)用。

02、更好的感知與更多的數(shù)據(jù)
未來的傳感器將更有效地模仿人類的感官，來檢測、處理和分析復(fù)雜的信號，如生物危害、氣味、材料壓力、病原體和腐蝕等。

03、更小更便宜
隨著各種新平臺和新材料的應(yīng)用，制造商可以制造更小的傳感器，其性能可以與毫米級和微波級的電子元器件一樣高，并且隨著更少的硅的應(yīng)用，成本將大幅降低。

04、更高的準(zhǔn)確性
更準(zhǔn)確、更可靠和可復(fù)制的傳感器將在醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域擁有更多的應(yīng)用場景，其實現(xiàn)的功能也更加強(qiáng)大。

05、更靈活且更柔性
通過微線技術(shù)和磁場，傳感器可以像頭發(fā)絲一樣纖細(xì)，而又具有彈性，不需要電源，可以無接觸地測量溫度、壓力、拉力、應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)和位置。

06、更節(jié)能
未來，傳感器將變得更智能，并由特定條件驅(qū)動，只有當(dāng)達(dá)到某個條件時才能被激活，而當(dāng)它們處于待機(jī)模式時，幾乎沒有功耗。

07、更環(huán)保
在未來，環(huán)境友好型和可生物降解的傳感器將日益受到歡迎。

08、更高的復(fù)雜性和更好的兼容性
通過協(xié)調(diào)工作，傳感器將獲得額外的復(fù)雜性。傳感器集群可以更好地協(xié)調(diào)傳感器之間的工作，并通過自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)來確定工作內(nèi)容和位置。 

隨著傳感器更加深入地融入我們的日常生活，以及與AI等新技術(shù)的融合，在未來的互聯(lián)互通和自動化的世界中，傳感器將使我們的生活更加美好。未來，傳感器將不斷推陳出新，繼續(xù)朝著微型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，以此來改變未來世界的格局！

在這場科技角逐的市場競爭中，ALIF愛里富科技始終堅持主動積極，不斷創(chuàng)新的步伐，研發(fā)出更多的新產(chǎn)品，來適應(yīng)市場的需求變化。