Süper! Sensör bilgilerinin kapsamlı özeti

İngilizce'de Sensor veya Transducer olarak da bilinen Sensor, New Webster Sözlüğü'nde şu şekilde tanımlanmaktadır: "Bir sistemden güç alan ve genellikle gücü başka bir biçimde ikinci bir sisteme gönderen bir cihaz." Bu tanıma göre, bir sensörün işlevi, bir enerji formunu başka bir enerji formuna dönüştürmektir; dolayısıyla birçok bilim adamı, "sensör" anlamında "dönüştürücü" terimini de kullanır.

Sensör, bilgiyi ölçebilen ve kullanıcıların bilgiyi algılamasını sağlayan, genellikle hassas elemanlar ve dönüştürme elemanlarından oluşan bir algılama cihazıdır. Dönüşüm yoluyla, sensördeki veri veya değer bilgisi, bilgi iletimi, işleme, depolama, görüntüleme, kayıt ve kontrol gereksinimlerini karşılamak için bir elektrik sinyaline veya diğer gerekli çıkış biçimine dönüştürülür.

01. Sensör gelişiminin tarihçesi

1883 yılında dünyanın ilk termostatı resmi olarak piyasaya sürüldü ve Warren S. Johnson adlı bir mucit tarafından yaratıldı. Bu termostat, sensörlerin ve algılama teknolojisinin kullanılmasıyla sıcaklığı belirli bir doğruluk derecesine kadar koruyabilir. O zamanlar çok güçlü bir teknolojiydi.

1940'ların sonlarında ilk kızılötesi sensör ortaya çıktı. Daha sonra birçok sensör sürekli olarak geliştirildi. Şu ana kadar dünyada sayısı ve kullanımı oldukça karmaşık olan 35.000'den fazla sensör türü bulunmaktadır. Artık sensörlerin ve sensör teknolojisinin en sıcak döneminin yaşandığı söylenebilir.

1987 yılında ADI (Analog Cihazlar) yeni bir sensörün araştırma ve geliştirilmesine yatırım yapmaya başladı. Bu sensör diğerlerinden farklıdır. Mikroelektronik ve mikroişleme teknolojisi kullanılarak üretilen yeni bir sensör türü olan MEMS sensörü olarak adlandırılmaktadır. Geleneksel sensörlerle karşılaştırıldığında küçük boyutlu, hafif, düşük maliyetli, düşük güç tüketimi, yüksek güvenilirlik, seri üretime uygun, kolay entegrasyon ve akıllılaştırma özelliklerine sahiptir. ADI, sektördeki MEMS araştırma ve geliştirmesini yapan ilk şirkettir.

1991 yılında ADI, esas olarak otomobil hava yastığı çarpışma izlemesi için kullanılan endüstrinin ilk High-g MEMS cihazını piyasaya sürdü. Bundan sonra birçok MEMS sensörü yaygın olarak geliştirildi ve cep telefonları, elektrik lambaları ve su sıcaklığı algılama gibi hassas cihazlarda kullanıldı. 2010 yılı itibarıyla dünyada MEMS araştırma, geliştirme ve üretimi yapan yaklaşık 600 birim bulunmaktadır.

02. Sensör teknolojisi geliştirmenin üç aşaması

Aşama 1: 1969'dan önce

Esas olarak yapısal sensörler olarak ortaya çıkar. Yapısal sensörler, sinyalleri algılamak ve dönüştürmek için yapısal parametrelerdeki değişiklikleri kullanır. Örneğin: elektrik sinyallerini dönüştürmek için metal malzemeler elastik deformasyona uğradığında dirençteki değişiklikleri kullanan direnç gerinim sensörleri.

Aşama 2: 1969'dan yaklaşık 20 yıl sonra

1970'li yıllarda gelişmeye başlayan katı hal sensörleri, yarı iletkenler, dielektrikler ve manyetik malzemeler gibi katı bileşenlerden oluşmakta ve malzemelerin belirli özellikleri kullanılarak yapılmaktadır. Örneğin: sırasıyla termokupl sensörleri, Hall sensörleri ve fotosensörler yapmak için termoelektrik etki, Hall etkisi ve ışığa duyarlılık etkisinin kullanılması.

1970'lerin sonlarında entegrasyon teknolojisi, moleküler sentez teknolojisi, mikroelektronik teknolojisi ve bilgisayar teknolojisinin gelişmesiyle birlikte entegre sensörler ortaya çıktı.

Entegre sensörler 2 tip içerir: sensörün kendisinin entegrasyonu ve sensörün ve sonraki devrelerin entegrasyonu. Bu tip sensörler temel olarak düşük maliyet, yüksek güvenilirlik, iyi performans ve esnek arayüz özelliklerine sahiptir.

Entegre sensörler çok hızlı gelişiyor ve şu anda sensör pazarının yaklaşık 2/3'ünü oluşturuyor. Düşük fiyat, çok işlevli ve serileştirme yönünde gelişiyorlar.

Üçüncü aşama: Genellikle 20. yüzyılın sonundan günümüze kadar olan dönemi ifade eder.

Akıllı sensör olarak adlandırılan sensör, algılama, kendi kendine teşhis koyma, verileri işleme ve harici bilgilere uyum sağlama yeteneğini ifade eder. Mikrobilgisayar teknolojisi ile algılama teknolojisinin birleşiminin ürünüdür.

1980'lerde akıllı sensörler gelişmeye başladı. O zamanlar akıllı ölçüm esas olarak mikroişlemcilere dayanıyordu. Sensör sinyal düzenleme devresi, mikro bilgisayar, bellek ve arayüz bir çipe entegre edilerek sensöre belirli bir düzeyde yapay zeka kazandırıldı.

1990'larda akıllı ölçüm teknolojisi daha da geliştirildi ve sensörün ilk seviyesinde zeka gerçekleştirilerek kendi kendine teşhis fonksiyonu, hafıza fonksiyonu, çok parametreli ölçüm fonksiyonu ve ağ iletişimi fonksiyonuna sahip oldu.

03. Sensör türleri

Şu anda dünyada uluslararası standart ve normların eksikliği vardır ve hiçbir yetkili standart sensör türü formüle edilmemiştir. Bunlar yalnızca basit fiziksel sensörler, kimyasal sensörler ve biyosensörler olarak ayrılabilir.

Örneğin fiziksel sensörler şunları içerir: ses, kuvvet, ışık, manyetizma, sıcaklık, nem, elektrik, radyasyon vb.; kimyasal sensörler şunları içerir: çeşitli gaz sensörleri, asit-baz pH değeri, iyonizasyon, polarizasyon, kimyasal adsorpsiyon, elektrokimyasal reaksiyon vb.; biyolojik sensörler şunları içerir: enzim elektrotları ve aracı biyoelektrik, vb. Ürün kullanımı ile oluşum süreci arasındaki nedensel ilişki iç içe geçmiştir ve bunları kesin olarak sınıflandırmak zordur.

Sensörlerin sınıflandırılmasına ve isimlendirilmesine göre temel olarak aşağıdaki türler vardır:

(1) Dönüşüm ilkesine göre fiziksel sensörler, kimyasal sensörler ve biyolojik sensörler olarak ayrılabilirler.

(2) Sensörün algılama bilgisine göre akustik sensörler, ışık sensörleri, termal sensörler, kuvvet sensörleri, manyetik sensörler, gaz sensörleri, nem sensörleri, basınç sensörleri, iyon sensörleri ve radyasyon sensörlerine ayrılabilirler.

(3) Güç kaynağı yöntemine göre aktif veya pasif sensörlere ayrılabilirler.

(4) Çıkış sinyallerine göre analog çıkış, dijital çıkış ve anahtar sensörlerine ayrılabilirler.

(5) Sensörlerde kullanılan malzemelere göre aşağıdakilere ayrılabilirler: yarı iletken malzemeler; kristal malzemeler; seramik malzemeler; organik kompozit malzemeler; metal malzemeler; polimer malzemeler; süper iletken malzemeler; optik fiber malzemeler; nanomalzemeler ve diğer sensörler.

(6) Enerji dönüşümüne göre enerji dönüşüm sensörleri ve enerji kontrol sensörleri olarak ikiye ayrılabilirler.

(7) Üretim süreçlerine göre mekanik işleme teknolojisine ayrılabilirler; kompozit ve entegre teknoloji; ince film ve kalın film teknolojisi; seramik sinterleme teknolojisi; MEMS teknolojisi; elektrokimyasal teknoloji ve diğer sensörler.

Dünya çapında ticarileştirilmiş yaklaşık 26.000 sensör türü bulunmaktadır. ülkemde halihazırda çoğu geleneksel tip ve çeşit olan yaklaşık 14.000 tür bulunmaktadır; 7.000'den fazla türü ticarileştirilebiliyor ancak tıbbi, bilimsel araştırma, mikrobiyoloji ve kimyasal analiz gibi özel çeşitlerde hala eksiklikler ve boşluklar var ve teknolojik yenilik için geniş bir alan var.

04. Sensörlerin işlevleri

Sensörlerin işlevleri genellikle insanların beş ana duyu organıyla karşılaştırılır:

Işığa duyarlı sensörler - görüş

Akustik sensörler - işitme

Gaz sensörleri - koku

Kimyasal sensörler - tat

Basınca duyarlı, sıcaklığa duyarlı sıvı sensörleri - dokunma

①Fiziksel sensörler: Kuvvet, ısı, ışık, elektrik, manyetizma ve ses gibi fiziksel etkilere dayalı;

②Kimyasal sensörler: kimyasal reaksiyonların prensiplerine dayanmaktadır;

③Biyolojik sensörler: enzimler, antikorlar ve hormonlar gibi moleküler tanıma fonksiyonlarına dayanır.

Bilgisayar çağında insanlar, bilgiyi dijitalleştirmek için 0 ve 1'i kullanmaya ve sorunları çözmek için Boolean mantığını kullanmaya eşdeğer olan beyin simülasyonu problemini çözdüler; artık bilgisayar sonrası çağdayız ve beş duyuyu simüle etmeye başlıyoruz.

Ancak bir kişinin beş duyusunu simüle etmek, sensörler için sadece daha canlı bir terimdir. Nispeten olgunlaşmış sensör teknolojisi hala endüstriyel ölçümlerde sıklıkla kullanılan kuvvet, ivme, basınç, sıcaklık vb. fiziksel büyüklüklerdir. Görme, duyma, dokunma, koku alma ve tatma gibi gerçek insan duyularının çoğu sensörler açısından pek olgun değildir.

Görme ve işitme, nispeten iyi olan fiziksel nicelikler olarak düşünülebilirken, dokunma nispeten zayıftır. Koku ve tat ise biyokimyasal miktarların ölçümünü içerdiğinden çalışma mekanizması nispeten karmaşıktır ve teknik olgunluk aşamasından uzaktır.

Sensör pazarı aslında uygulamalar tarafından yönlendiriliyor. Örneğin kimya endüstrisinde basınç ve akış sensörleri pazarı oldukça geniştir; Otomotiv endüstrisinde dönüş hızı ve ivme gibi sensörlere yönelik pazar çok büyük. Mikro-elektromekanik sistemlere (MEMS) dayalı hızlanma sensörleri artık teknoloji açısından nispeten olgunlaşmış durumda ve otomotiv endüstrisine olan talebe büyük katkı sağlıyor.

Sensör kavramı "ortaya çıkmadan" önce, ilk ölçüm cihazlarında aslında sensörler mevcuttu ancak bunlar, tüm cihaz setinin bir bileşeni olarak ortaya çıkıyordu. Bu nedenle 1980'den önce Çin'de sensörleri tanıtan ders kitabına "Elektriksel Olmayan Büyüklüklerin Elektriksel Ölçümü" adı veriliyordu.

Sensör kavramının ortaya çıkışı aslında ölçüm cihazlarının kademeli olarak modüler hale gelmesinin bir sonucudur. O zamandan beri sensörler tüm cihaz sisteminden ayrıldı ve işlevsel bir cihaz olarak incelendi, üretildi ve satıldı.

05. Sensörler için ortak mesleki terimler

Sensörler büyüyüp gelişmeye devam ettikçe onları daha iyi anlıyoruz. Aşağıdaki 30 ortak terim özetlenmiştir:

1. Aralık: Ölçüm aralığının üst ve alt sınırları arasındaki cebirsel fark.

2. Doğruluk: Ölçülen sonuç ile gerçek değer arasındaki tutarlılık derecesi.

3. Genellikle hassas öğelerden ve dönüştürme öğelerinden oluşur:

Hassas elemanlar, sensörün ölçülen değere doğrudan yanıt verebilen (veya yanıt verebilen) kısmını ifade eder.

Dönüştürme elemanları, sensörün, hassas eleman tarafından algılanan (veya yanıt verilen) ölçülen değeri iletim ve/veya ölçüm için bir elektrik sinyaline dönüştürebilen kısmını ifade eder.

Çıkış belirli bir standart sinyal olduğunda buna verici adı verilir.

4. Ölçüm aralığı: izin verilen hata sınırı dahilinde ölçülen değerlerin aralığı.

5. Tekrarlanabilirlik: Aşağıdaki koşullar altında aynı ölçülen büyüklüğün ardışık birden fazla ölçümünün sonuçları arasındaki tutarlılık derecesi:

Aynı ölçüm tarafı, aynı gözlemci, aynı ölçüm cihazı, aynı lokasyon, aynı kullanım koşulları ve kısa sürede tekrarlanma.

6. Çözünürlük: Belirlenen ölçüm aralığı içerisinde sensörün ölçebildiği miktardaki minimum değişiklik.

7. Eşik: Sensör çıkışının ölçülebilir bir değişiklik üretmesine neden olabilecek, ölçülen miktardaki minimum değişiklik.

8. Sıfır konumu: Denge durumu gibi çıkışın mutlak değerini minimum yapan durum.

9. Doğrusallık: Kalibrasyon eğrisinin belirli bir sınırla tutarlı olma derecesi.

10. Doğrusal Olmama: Kalibrasyon eğrisinin belirli bir düz çizgiden sapma derecesi.

11. Uzun vadeli kararlılık: Sensörün toleransı belirli bir süre içinde koruyabilme yeteneği.

12. Doğal frekans: Herhangi bir direnç olmadığında sensörün serbest (harici kuvvet içermeyen) salınım frekansıdır.

13. Yanıt: Ölçülen miktarın çıkış sırasında değişen karakteristiği.

14. Telafi edilmiş sıcaklık aralığı: Sensörün aralık ve belirtilen sınırlar dahilinde sıfır dengesini koruması için telafi edilen sıcaklık aralığı.

15. Sürünme: Ölçülen makinenin çevre koşulları sabit kaldığında, belirli bir süre içinde çıktının değişmesidir.

16. Yalıtım direnci: Aksi belirtilmedikçe, oda sıcaklığında belirtilen DC gerilimi uygulandığında sensörün belirtilen yalıtım parçaları arasında ölçülen direnç değerini ifade eder.

17. Uyarma: Sensörün düzgün çalışmasını sağlamak için uygulanan harici enerji (voltaj veya akım).

18. Maksimum uyarılma: İç mekan koşullarında sensöre uygulanabilecek uyarma voltajının veya akımının maksimum değeri.

19. Giriş empedansı: Çıkış ucu kısa devre olduğunda sensörün giriş ucunda ölçülen empedans.

20. Çıkış: Harici olarak ölçülen miktarın bir fonksiyonu olan sensör tarafından üretilen elektrik miktarı.

21. Çıkış empedansı: Giriş ucu kısa devre olduğunda sensörün çıkış ucunda ölçülen empedans.

22. Sıfır çıkışı: Şehir şartlarında uygulanan ölçülen büyüklük sıfır olduğunda sensörün çıkışı.

23. Histerezis: Ölçülen değerin belirlenen aralık dahilinde artması ve azalması durumunda çıkıştaki maksimum fark.

24. Gecikme: Giriş sinyali değişimine göre çıkış sinyali değişiminin zaman gecikmesi.

25. Sürüklenme: Belirli bir zaman aralığında sensör çıkışında ölçümle ilgisi olmayan değişiklik miktarıdır.

26. Sıfır kayma: Belirli bir zaman aralığında ve iç ortam koşullarında sıfır çıkışındaki değişiklik.

27. Hassasiyet: Sensör çıkışındaki artışın girişteki karşılık gelen artışa oranı.

28. Hassasiyet sapması: Hassasiyetteki değişimin neden olduğu kalibrasyon eğrisinin eğimindeki değişiklik.

29. Termal hassasiyet kayması: Hassasiyetteki değişimin neden olduğu hassasiyet kaymasıdır.

30. Termal sıfır kayma: Ortam sıcaklığındaki değişimin neden olduğu sıfır kayma.

06. Sensörlerin uygulama alanları

Sensörler, çevresel izleme, trafik yönetimi, tıbbi sağlık, tarım ve hayvancılık, yangın güvenliği, imalat, havacılık, elektronik ürünler ve diğer alanlarda kullanılan yaygın olarak kullanılan bir algılama cihazıdır. Ölçülen bilgiyi algılayabilir ve bilgi iletimi, işleme, depolama, görüntüleme, kayıt ve kontrol gereksinimlerini karşılamak için algılanan bilgiyi belirli kurallara göre elektrik sinyallerine veya diğer gerekli bilgi çıkışı biçimlerine dönüştürebilir.

①Endüstriyel kontrol: endüstriyel otomasyon, robotik, test cihazları, otomotiv endüstrisi, gemi yapımı vb.

Proses değişkenlerini (sıcaklık, sıvı seviyesi, basınç, akış gibi) ölçen otomobil imalatında, ürün proses kontrolünde, endüstriyel makinelerde, özel ekipmanlarda ve otomatik üretim ekipmanlarında kullanılan çeşitli sensörler gibi endüstriyel kontrol uygulamaları yaygın olarak kullanılmaktadır. vb.), elektronik özelliklerin (akım, voltaj vb.) ve fiziksel büyüklüklerin (hareket, hız, yük ve yoğunluk) ölçülmesi ve geleneksel yakınlık/konumlandırma sensörleri hızla gelişiyor.

Akıllı sensörler aynı zamanda insanları ve makineleri birbirine bağlayarak, yazılım ile büyük veri analizini birleştirerek fizik ve malzeme biliminin sınırlamalarını aşabilir ve dünyanın çalışma şeklini değiştirebilir. Endüstri 4.0 vizyonuyla üretim sahasında uçtan uca sensör çözümleri ve hizmetleri yeniden canlandırılıyor. Daha akıllı karar almayı teşvik eder, operasyonel verimliliği artırır, üretimi artırır, mühendislik verimliliğini artırır ve iş performansını büyük ölçüde artırır.

②Elektronik ürünler: akıllı giyilebilir ürünler, iletişim elektroniği, tüketici elektroniği vb.

Sensörler çoğunlukla akıllı giyilebilir cihazlarda, 3C elektronik ürünlerde ise elektronik ürünlerde kullanılıyor ve uygulama alanında en büyük payı cep telefonları oluşturuyor. Cep telefonu üretimindeki önemli büyüme ve yeni cep telefonu fonksiyonlarındaki sürekli artış, sensör pazarına fırsatlar ve zorluklar getirdi. Renkli ekranlı cep telefonları ve kameralı telefonların artan pazar payı, bu alandaki sensör uygulamalarının da payını arttırmıştır.

Ayrıca grup telefonlarda ve kablosuz telefonlarda kullanılan ultrasonik sensörler, manyetik depolama ortamlarında kullanılan manyetik alan sensörleri vb. güçlü bir büyüme görecek.

Giyilebilir uygulamalar açısından sensörler temel bileşenlerdir.

Örneğin, fitness takipçileri ve akıllı saatler giderek aktivite düzeyimizi ve temel sağlık parametrelerimizi takip etmemize yardımcı olan günlük yaşam tarzı cihazı haline geliyor. Hatta bileğe takılan bu minik cihazlarda insanların aktivite düzeylerini ve kalp sağlığını ölçmelerine yardımcı olacak pek çok teknoloji var.

Tipik bir spor bilekliği veya akıllı saatte yaklaşık 16 sensör bulunur. Fiyata bağlı olarak bazı ürünlerde daha fazla sensör bulunabilir. Bu sensörler, diğer donanım bileşenleri (piller, mikrofonlar, ekranlar, hoparlörler vb.) ve güçlü üst düzey yazılımlarla birlikte bir fitness takip cihazı veya akıllı saat oluşturur.

Günümüzde giyilebilir cihazların uygulama alanı harici saat, gözlük, ayakkabı vb. alanlardan elektronik deri vb. gibi daha geniş bir alana doğru genişlemektedir.

③ Havacılık ve askeri: havacılık teknolojisi, askeri mühendislik, uzay araştırmaları vb.

Havacılık alanında kurulu bileşenlerin güvenliği ve güvenilirliği son derece yüksektir. Bu özellikle farklı yerlerde kullanılan sensörler için geçerlidir.

Örneğin, bir roket havalandığında, çok yüksek kalkış hızı (Mach 4 veya 3000 mph'nin üzerinde) nedeniyle hava, roket yüzeyinde ve roketin gövdesinde muazzam bir basınç ve kuvvet oluşturarak son derece zorlu bir ortam yaratır. Bu nedenle bu kuvvetlerin gövdenin tasarım sınırları dahilinde kalmasını sağlamak için izleyen basınç sensörlerine ihtiyaç vardır. Kalkış sırasında basınç sensörleri roketin yüzeyi üzerinden akan havaya maruz bırakılır ve böylece veriler ölçülür. Bu veriler aynı zamanda gelecekteki gövde tasarımlarına rehberlik ederek onları daha güvenilir, sıkı ve emniyetli hale getirmek için de kullanılıyor. Ayrıca bir şeyler ters giderse basınç sensörlerinden gelen veriler son derece önemli bir analiz aracı haline gelecektir.

Örneğin, uçak montajında ​​sensörler temassız perçin deliği ölçümü sağlayabilmektedir ve uçak görevlerinin iniş takımlarını, kanat bileşenlerini, gövdesini ve motorlarını ölçmek için kullanılabilen, güvenilir ve doğru ölçüm yapabilen yer değiştirme ve konum sensörleri bulunmaktadır. Ölçüm değerlerinin belirlenmesi.

④ Ev hayatı: akıllı ev, ev aletleri vb.

Kablosuz sensör ağlarının kademeli olarak yaygınlaşması, bilgi cihazlarının ve ağ teknolojisinin hızlı gelişimini desteklemiştir. Ev ağlarının ana ekipmanı tek bir makineden birden fazla ev aletine doğru genişledi. Kablosuz sensör ağlarına dayanan akıllı ev ağı kontrol düğümü, evdeki iç ve dış ağların bağlantısı ve bilgi cihazlarının ve ekipmanlarının iç ağlar arasında bağlantısı için temel bir platform sağlar.

Sensör düğümlerinin ev aletlerine yerleştirilmesi ve kablosuz ağlar aracılığıyla internete bağlanması, insanlara daha konforlu, kullanışlı ve daha insani bir akıllı ev ortamı sağlayacaktır. Uzaktan izleme sistemi, ev aletlerinin uzaktan kontrol edilmesi için kullanılabildiği gibi, görüntü algılama cihazları aracılığıyla da aile güvenliği her an takip edilebilmektedir. Sensör ağı, akıllı bir anaokulu kurmak, çocukların erken eğitim ortamını izlemek ve çocukların aktivite yörüngesini takip etmek için kullanılabilir.

⑤ Trafik yönetimi: ulaşım, kentsel ulaşım, akıllı lojistik vb.

Trafik yönetiminde, yolun her iki tarafına kurulan kablosuz sensör ağı sistemi, yol koruma amacına ulaşmak için yol koşullarını, su birikme koşullarını ve yol gürültüsünü, toz, gaz ve diğer parametreleri gerçek zamanlı olarak izlemek için kullanılabilir, çevrenin korunması ve yaya sağlığının korunması.

Akıllı Ulaşım Sistemi (ITS), geleneksel ulaşım sistemi temel alınarak geliştirilen yeni bir ulaşım sistemi türüdür. Bilgi, iletişim, kontrol ve bilgisayar teknolojisi ile diğer modern iletişim teknolojilerini ulaşım alanına entegre ederek "insan-araç-yol-çevre"yi organik olarak birleştirir. Mevcut ulaşım tesislerine kablosuz sensör ağı teknolojisinin eklenmesi, modern ulaşımın başına bela olan güvenlik, akıcılık, enerji tasarrufu ve çevre koruma sorunlarını temelden hafifletebilecek ve aynı zamanda ulaşım işinin verimliliğini artırabilecektir.

⑥ Çevresel izleme: çevresel izleme ve tahmin, hava durumu testleri, hidrolojik testler, enerji çevre koruması, deprem testleri vb.

Çevresel izleme ve tahmin açısından, kablosuz sensör ağları mahsulün sulama koşullarını, toprağın hava koşullarını, hayvancılık ve kümes hayvanları ortamını ve göç koşullarını, kablosuz toprak ekolojisini, geniş alan yüzey izlemesini vb. izlemek için kullanılabilir ve aşağıdaki amaçlar için kullanılabilir: gezegensel keşif, meteorolojik ve coğrafi araştırma, taşkın izleme vb. Kablosuz sensör ağlarına dayanarak, çeşitli sensörler aracılığıyla yağış, nehir su seviyesi ve toprak nemi izlenebiliyor ve ekolojik çeşitliliği tanımlamak için ani taşkınlar tahmin edilebiliyor, böylece ekolojik izleme gerçekleştirilebiliyor. hayvan habitatları. Nüfusun karmaşıklığı kuşları, küçük hayvanları ve böcekleri takip ederek de incelenebilir.

İnsanlar çevre kalitesine daha fazla dikkat ettikçe, gerçek çevresel test sürecinde insanlar genellikle taşıması kolay ve birden fazla test nesnesinin sürekli dinamik izlemesini gerçekleştirebilen analitik ekipman ve cihazlara ihtiyaç duyar. Yeni sensör teknolojisi yardımıyla yukarıdaki ihtiyaçlar karşılanabilmektedir.

Örneğin atmosferik izleme sürecinde nitritler, sülfitler vb. insanların üretimini ve yaşamını ciddi şekilde etkileyen kirleticilerdir.

Azot oksitler arasında SO2, asit yağmuru ve asit sisinin ana nedenidir. Geleneksel yöntemler SO2 içeriğini ölçebilse de yöntem karmaşıktır ve yeterince doğru değildir. Son zamanlarda araştırmacılar, belirli sensörlerin sülfitleri oksitleyebildiğini ve oksidasyon işlemi sırasında oksijenin bir kısmının tüketileceğini, bunun da elektrotta çözünmüş oksijenin azalmasına ve bir akım etkisi yaratmasına neden olacağını bulmuşlardır. Sensörlerin kullanımı, yalnızca hızlı değil aynı zamanda son derece güvenilir olan sülfit içeriği değerini etkili bir şekilde elde edebilir.

Nitritler için izleme amacıyla nitrojen oksit sensörleri kullanılabilir. Azot oksit sensörlerinin prensibi, nitrit tüketen belirli bir bakteri oluşturmak için oksijen elektrotları kullanmak ve çözünmüş oksijen konsantrasyonundaki değişimi hesaplayarak nitrojen oksit içeriğini hesaplamaktır. Üretilen bakteriler enerji olarak nitratı kullandığından ve enerji olarak sadece bu nitratı kullandığından, gerçek uygulama prosesinde benzersizdir ve diğer maddelerin müdahalesinden etkilenmez. Bazı yabancı araştırmacılar, membran prensibini kullanarak daha derinlemesine araştırmalar yapmış ve dolaylı olarak havadaki çok düşük NO2 konsantrasyonunu ölçmüştür.

⑦ Tıbbi sağlık: tıbbi teşhis, tıbbi sağlık, sağlık bakımı vb.

Uluslararası üne sahip tıbbi endüstri devleri de dahil olmak üzere yurt içi ve yurt dışındaki birçok tıbbi araştırma kurumu, sensör teknolojisinin tıp alanında uygulanmasında önemli ilerlemeler kaydetmiştir.

Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Georgia Teknoloji Enstitüsü, basınç sensörleri ve kablosuz iletişim devreleri içeren, vücuda gömülü bir sensör geliştiriyor. Cihaz, rezonans devresinin frekans değişikliklerine göre basınç değişikliklerini algılayabilen ve rolünü oynadıktan sonra vücut sıvılarında çözünebilen iletken metal ve yalıtkan filmden oluşuyor.

Kablosuz sensör ağları, son yıllarda insan vücudunun çeşitli fizyolojik verilerinin izlenmesi, hastanelerde doktor ve hastaların hareketlerinin takip edilmesi ve izlenmesi, hastanelerde ilaç yönetimi gibi tıbbi sistemlerde ve sağlık hizmetlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

⑧ Yangın güvenliği: büyük atölyeler, depo yönetimi, havaalanları, istasyonlar, rıhtımlar, büyük endüstriyel parkların güvenlik izlemesi vb.

Binaların sürekli onarımı nedeniyle bazı güvenlik tehlikeleri yaşanabilir. Yerkabuğunda ara sıra meydana gelen küçük sarsıntılar gözle görülür bir hasara yol açmasa da, kolonlarda potansiyel çatlaklar oluşarak bir sonraki depremde binanın çökmesine neden olabilir. Geleneksel yöntemlerin kullanıldığı denetimler genellikle binanın birkaç ay süreyle kapatılmasını gerektirirken, sensör ağlarıyla donatılmış akıllı binalar yönetim departmanlarına durum bilgilerini bildirebilir ve önceliğe göre otomatik olarak bir dizi kendi kendine onarım çalışması gerçekleştirebilir.

Toplumun sürekli ilerlemesiyle birlikte, güvenli üretim kavramı insanların kalplerinde derinlere kök salmış ve insanların güvenli üretime yönelik gereksinimleri giderek artmaktadır. Kazaların sık yaşandığı inşaat sektöründe, inşaat işçilerinin kişisel güvenliğinin nasıl sağlanacağı, inşaat malzemelerinin, ekipmanlarının ve şantiyedeki diğer mülklerin nasıl korunacağı inşaat birimlerinin en önemli önceliğidir.

⑨Tarım ve hayvancılık: tarımsal modernizasyon, hayvancılık vb.

Kablosuz sensör ağlarının kullanımı açısından bir diğer önemli alan ise tarımdır.

Örneğin, "Kuzeybatıda Avantajlı Mahsullerin Üretimi için Hassas Yönetim Sistemi"nin uygulamaya konmasından bu yana, ağırlıklı olarak batı bölgesindeki hakim tarım ürünleri için özel teknik araştırmalar, sistem entegrasyonu ve tipik uygulama gösterimi gerçekleştirilmiştir. elma, kivi, salvia miltiorrhiza, kavun, domates ve diğer önemli mahsullerin yanı sıra batıdaki kuru ve yağışlı ekolojik ortamın özellikleri ve kablosuz sensör ağı teknolojisi hassas tarımsal üretime başarıyla uygulanmıştır. Mahsul büyüme ortamını gerçek zamanlı olarak toplayan sensör ağının bu ileri teknolojisi, tarımsal üretime uygulanarak modern tarımın gelişimine yeni teknik destek sağlıyor.

⑩Diğer alanlar: karmaşık makine izleme, laboratuvar izleme vb.

Kablosuz sensör ağları, özel ortamlarda sinyallerin toplanması, işlenmesi ve gönderilmesi amacıyla kullanılabilen; kablosuz sıcaklık ve nem sensörü ağı PIC mikro denetleyicisine dayanmaktadır ve sıcaklık ve nem sensörü ağ düğümünün donanım devresi, entegre nem sensörü ve dijital sıcaklık sensörü kullanılarak tasarlanmıştır ve kablosuz alıcı-verici modülü aracılığıyla kontrol merkezi ile iletişim kurar. Böylece sistem sensör düğümü düşük güç tüketimine, güvenilir veri iletişimine, iyi stabiliteye ve çevresel tespitte yaygın olarak kullanılabilen yüksek iletişim verimliliğine sahiptir.