传感器的重要性(The importance of sensor) 简介
人通过五官(视、听、嗅、味、触)接受外界的信息,经过大脑的思维(信息处理),作出相应的动作。
同样,如果用计算机控制的自动化装置来代替人的劳动,则可以说电子计算机相当于人的大脑(一般俗称电脑),而传感器则相当于人的五官部分(“电五官”)。
可用下图表示:
图0.1 身体与机器人的对应关系
传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段。
作为人脑的一种模拟的电子计算机的发展极为迅速,可是起五种感觉模拟作用的传感器却发展很慢,因而引起了人们的普通关注,如果不进行传感器的开发,现在的电子计算机将处于一种不能适应实际需要的状态。如上图所示,如同为了很好的将体力劳动和脑力劳动进行协调一样,也要求传感器、电子计算机和执行器三者都能相互协调才行。
这样,传感器就成了现代科学的中枢神经系统,它日益受到人们的普遍重视,这已成为现代传感器技术的必然趋势。
当传感器技术在工业自动化、军事国防和以宇宙开发、海洋开发为代表的尖端科学与工程等重要领域广泛应用的同时,它正以自己的巨大潜力,向着与人们生活密切相关的方面渗透;生物工程、医疗卫生、环境保护、安全防范、家用电器、网络家居等方面的传感器已层出不穷,并在日新月异地发展。
例如:
1.方便转换频道等功能地遥控电视机,可随意改变风速地遥控电风扇。在防盗防入侵地报警装置中也装有红外传感器。
2.自动化洗衣机中装有浊度传感器,可以合理的安排漂洗次数,起到节水、节电的作用。
3.全自动傻瓜照相机中的光电传感器保证在不同的光线下适度曝光。等等……
目前,五花八门的传感器种类繁多,仅我国敏感元件与传感器的品种已超过6000余种。在许多方面传感器的性能已凌驾于人的感官之上。如紫外线、红外线、超声波等。从这个意义上讲传感器具有人类所梦寐以求的特异功能。
但是人所具有的智能是任何东西所无法替代的。
二.传感器的作用(The funcTIon of sensor)
传感器实际上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显著地增加,因而其品种也极其繁多。
为了对各种各样的信号进行检测、控制,就必须获得尽量简单易于处理的信号,这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。因此作为一种功能块的传感器可狭义的定义为:“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。”如下图所示: