无线传感器网络是一种具有低速率、低功耗、短距离的无线网络。无线传感器网络由一组微型传感器通过Ad Hoc方式组成，网络中的传感器可以协作地感知、采集和处理被监控区域的感知对象的信息及数据，发布给使用一定形式终端设备的用户。无线传感器网络的感知对象具体地表现为被监控对象的物理量信息，如温度、湿度、速度和有害气体的含量等。它依据IEEE 802.15.4标准，在很多个无线传感器之间相互协调实现通信。......
2023-08-30
纳米气敏传感器与无线传感器网络技术在工业生产和环境检测中应用
【摘要】：随着工业生产和环境检测的迫切需要，纳米气敏传感器已获得长足的进展。无线传感器网络技术被公认为对21世纪产生巨大影响力的技术之一，也是国际上备受关注的前沿热点研究领域。机器人利用接近觉传感器，可以感觉到近距离的对象物或障碍物，能检测出物体的距离、相对倾角甚至对象物体的表面状态。
随着工业数字化、智能化发展，传感器在机械加工、温度监测、可穿戴设备、智能家居、智能交通中得到了广泛的应用。传感器技术水平在一定程度上反映了一个国家科技现代化的水平，传感器在实现自动化控制及测试控制中发挥着重要的作用。传感器技术在近些年来发展迅速，与计算机技术和通信技术一起被称为信息技术的三大支柱，近年来，我国传感器市场发展比较迅猛，但是我国传感器技术并不成熟，在国际竞争中并不占优势，传感器市场被德国、美国、日本等工业国家所主导。根据传感器技术的发展趋势，它将由简单的传感器系统向智能化、集成化、微型化、网络化、多样化的复杂传感器系统方向发展。近年来，我国传感器产业快速增长，其应用模式也日渐成熟。传感器的重要性可以说是不言而喻的，从传感器在智能可穿戴设备、智能家居和智能交通的最新应用，以及目前传感器的市场前景来看、现代科技中，自动化与智能化已经成为新的发展方向。传感器作为自动测量与控制中的关键环节，在社会的生产生活中应用十分广泛，且具有巨大的发展空间。
（1）光电传感器技术
光电式传感器是以光为测量媒介、以光电器件为转换元件的传感器，它具有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。随着光电科技的飞速发展，光电传感器已成为各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，并在传感器应用中占据着重要的地位，其中在非接触式测量领域更是扮演着无法替代的角色。光电传感器工作时，光电器件负责将光能（红外辐射、可见光及紫外辐射）信号转换为电学信号。光电器件不仅结构简单，而且具有响应快、可靠性强等优势，在自动控制、智能化控制等方面应用前景十分广阔。此外，光电传感器除了对光学信号进行测量，还能够对引起光源变化的构件或其他被测量进行信息捕捉，再通过电路对转换的电学信号进行放大和输出。
（2）生物传感器技术
生物传感器主要由两大部分组成：生物功能物质的分子识别部分和转换部分。前者的作用是识别被测物质，即当生物传感器的敏感膜与被测物接触时，敏感膜上的某种生化活性物质就会从众多化合物中挑选适合自己的分子并与之产生作用，使其具有选择识别的能力；转换部分是由于细胞膜受体与外界发生了共价结合，通过细胞膜的通透性改变，诱发了一系列的电化学过程，而这种变换得以把生物功能物质的分子识别转换为电信号，形成了生物传感器。
（3）气敏传感器技术
气敏传感器是指将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出的装置或器件。被测气体的种类繁多，它们的性质也各不相同。所以不可能用一种方法来检测各种气体，其分析方法也随气体的种类、浓度、成分和用途而异。随着工业生产和环境检测的迫切需要，纳米气敏传感器已获得长足的进展。用零维的金属氧化物半导体纳米颗粒、碳纳米管及二维纳米薄膜等都可以作为敏感材料构成气敏传感器。这是因为纳米气敏传感器具有常规传感器不可替代的优点：
①纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度；
②工作温度大大降低；
③大大缩小了传感器的尺寸。
（4）无线传感器网络技术
把传感器和无线网络两者结合提出无线传感器网络这个概念，是近几年来才发生的事情。无线传感器网络技术被公认为对21世纪产生巨大影响力的技术之一，也是国际上备受关注的前沿热点研究领域。它是由传感器节点、汇聚节点（Sink节点）、互联网和用户终端等部分组成。这个网络的主要组成部分就是一个个传感器节点。这些节点可以感受温度的高低、湿度的变化、压力的增减、噪声的升降。更让人感兴趣的是，每一个节点都是一个可以进行快速运算的微型计算机，它们将传感器收集到的信息转化为数字信号，进行编码，然后通过节点与节点之间自行建立的无线网络发送给具有更大处理能力的服务器。
传感器节点被部署在监测区域内，节点通过自组织的方式组成无线网络，它能够实时监测和采集网络分布区域内各种检测对象的信息，并将这些信息通过无线方式发送到用户终端，以实现指定范围内的目标检测与跟踪，高效、实时地获取作物环境和作物信息，这将有利于推进农业现代化。国内外越来越多的专家和学者纷纷加入该研究行列，研究成果日益丰富。
（5）接近觉传感器
接近觉传感器是指机器人能感知相距几毫米至几十厘米内对象物距离、表面性质的一种传感器。它是一种非接触的测量元件，用来感知测量范围内是否有物体存在。接近觉传感器在机器人实现目标的识别、定位与跟踪，以及运动中的避障等各种智能中发挥着重要作用。机器人利用接近觉传感器，可以感觉到近距离的对象物或障碍物，能检测出物体的距离、相对倾角甚至对象物体的表面状态。接近觉传感器可以用来避免碰撞，实现无冲击接近和抓取操作，它比视觉系统和触觉系统简单，应用也比较广泛。
有关机电一体化技术基础的文章
- 详细阅读
-
磁电式传感器在实际应用中的应用场景详细阅读
同时良导体阻尼器也在磁路系统气隙中运动，感应产生涡流，形成系统的阻尼力，起衰减固有振动和扩展频率响应范围的作用。图2-45磁电式扭矩传感器工作原理图图2-45磁电式扭矩传感器工作原理图当被测转轴有扭矩作用时，轴的两端产生扭角，两个传感器输出一定附加相位差的感应电压U1和U2，这个相位差与扭角成正比。这样，传感器就把扭矩引起的扭转角转换成相应变化的电信号。......
2023-06-22
-
学习传感器与检测技术详细阅读
除了设计、制造、安装、调试及维护外，其各种工作和检测数据的获取，就是传感与检测技术应用的一个常见实例。利用电涡流式传感器可进行通道安全门的检查，及时防止危险物品的进入。那么，什么是传感与检测技术呢？......
2023-06-23
-
位置传感器在焊接自动化中的应用详细阅读
在直缝、环形焊缝的自动焊接和焊接工位的自动转换，以及生产线的工件传输控制中广泛采用位置传感器。在直缝自动焊接中，在焊缝的两端采用两个位置传感器，来确定焊炬行走的位置，从而实现直缝的自动焊接。......
2023-06-26
-
智能传感器与MEMS传感器：应用前景与方向详细阅读
智能传感器、MEMS传感器成为企业发展重心智能传感器、MEMS传感器最近几年都十分热门，在微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向逐渐走向成熟。传感器的定制化方案更深、更广由于功能以及应用场景等因素，传感器本身自带定制化特性。传统的标准型传感器已经无法满足OEM的设计需求，同时也无法满足终端用户的偏好。......
2023-06-23
-
霍尔式传感器在实际应用中的作用详细阅读
则B正比于Ui，霍尔器件的Uo正比于B。此角位移测量仪可以改造为霍尔电压传感器，测量直流电压。图3-14所示为霍尔传感器测量转速方法的示意图。在铁心上开一与霍尔传感器厚度相等的气隙，将霍尔线性器件紧紧地夹在气隙中央。......
2023-06-22
-
离散传感器故障检测技巧详细阅读
本节介绍在系统中如何使用传感器，另外，还提供了典型传感器的一些故障检测技巧。检测部分和PLC输入模块之间的3条线性通路中任意一个模块的错误，都将导致机器人停止工作，同时使面板指示灯无法点亮。如果之前的循环中程序工作正常，发生问题的则不是自动机械和PLC程序。如果传感器位于左侧，一个或两个输出位于右侧，那么可编程逻辑控制器的发光二极管指示故障检测的是中间点。......
2023-06-25
-
如何使用传感器检测工件详细阅读
检测工件进行抓取涉及最先进的技术。为了仅从可用性的角度检测工件，机械手中内置的传感器通常就足够了。这种抓取工件的检测也表现了该工序中一种连续型的传感器系统。将传感器系统移动到外围位置，并创造与机器人运动并行检测工件的可能性，通常可以提供一种经济的解决方案。图3.136装配时机器人的定位与工件进行物理接触更是一种不寻常的工件检测传感器系统。......
2023-06-15
相关推荐