人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信,借助與感覺器官。而靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的成功就遠遠不夠了。為了適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的,所以又稱之為電五官。
新技術(shù)革命的到來世界逐漸的進入了信時。在利用信的過程中,要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信的重要途徑。
在現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程的各個參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài),并使產(chǎn)品達到的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良傳感器,現(xiàn)化生產(chǎn)也失去了基礎(chǔ)。
在基礎(chǔ)科學(xué)研究中,傳感器更具有的地位?,F(xiàn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進入了許多新領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到nm的粒子世界,縱上要觀察長達數(shù)十的天體演化短到s的瞬間反應(yīng)。此外,還出現(xiàn)對深化物質(zhì)認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如溫、低溫、壓、真空、場、超弱場等領(lǐng)域。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信,沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,就在于對象信的獲取存在困難,而一些新型和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是邊緣學(xué)科開發(fā)的。
傳感器早已滲透到工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海探測、環(huán)境保護、調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程等極其廣泛的領(lǐng)域。可以好不夸張的說,從茫茫的太空,到浩瀚的海,以及各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現(xiàn)化項目,都離不開各種各樣的傳感器。如:稱重傳感器。
由此可觀,傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。在都非常重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信在不久的將來,傳感器將會出現(xiàn)一個質(zhì)的飛躍,達到與其重要地位相稱的水平。
汽車對要求高,要做出正確的警示甚至是系統(tǒng)監(jiān)控,關(guān)鍵在于充分且有用的感測信,以及對信的辨識或判斷能力,前者需要靠激光的廣泛設(shè)置,后者則得依靠控制器中的可靠算法。
以激光傳感器來說,目前用于環(huán)境感知的技術(shù)包括雷達、光探測與測距、紅外線、超音波、影像激光傳感器及加速度器等。這些技術(shù)各有其使用特性,分別適用于車體中不同的位置及不同的應(yīng)用壓力傳感器。
以追隨前車及預(yù)碰撞功能來說,在激光傳感器上主要是采用毫米波雷達或激光雷達。其中激光雷達的成本較低,約只有毫米波雷達1/3的價格,不過,由于激光雷達的波長比較短,因此在下雨天無法達到想的功能,因此為提全性能,車種還是會選用毫米波雷達。
在行人、道路、障礙物的辨識以及視野輔助方面,則以紅外線及激光傳感器為主要的監(jiān)視器技術(shù)。紅外線監(jiān)視器又分為遠紅外線(FIR)及近紅外線(NIR)兩種技術(shù),遠紅外線的原是檢測出物體的熱量再將溫差影像化,適合監(jiān)測具有體溫的人體及動物;近紅外線則具有夜視的能力,能夠在視線不良的環(huán)境中(如夜間)輔助顯示前方的路況,而且能顯示比車燈距離更遠的位置,不過,會受到前方對照車燈的影響壓力開關(guān)。
激光傳感器的應(yīng)用也愈來愈廣,從前方、前側(cè)方及后方的輔助視線應(yīng)用已擴大到對車內(nèi)及后側(cè)方向的監(jiān)測功能。透過辨識邏輯,它能夠用來辨識道路分隔線、行人、交通信號標(biāo)志,或判斷路面是否干燥或積水、積雪,甚至進一步推測路面的濕度,以供駕駛?cè)俗鰠⒖?。對于高反差或灰暗的環(huán)境,影像傳感器也能通過將高感應(yīng)度及低感應(yīng)度兩種畫面合成的方式,制作出色調(diào)更分明的畫面液位激光傳感器。
此外,激光傳感器也能與紅外線或雷達結(jié)合而形成混合式激光傳感器,能提供功能更強的監(jiān)視及警示功能。以紅外線監(jiān)視器來說,當(dāng)紅外線LED照射前方所反射回來的紅外線被CCD吸收后,不管是白天或晚上,都可以辨識車輛四周的路況角度傳感器。
更具智能性的主動式安全系統(tǒng)得靠且遍布車體內(nèi)外的各式激光傳感器,以及具正確且立即辨識、判斷能力的演算平臺來實現(xiàn)。視覺性的激光傳感器(如雷達、紅外線、影像傳感器等)只是眾多傳感器中的一部分,未來完善的汽車安全系統(tǒng)還得充分結(jié)合陀螺儀、加速度計、方向盤與剎車踏板位置探測器,以及輪胎轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng),對車體配件做出的監(jiān)控及警示位移激光傳感器。
愈來愈多的激光傳感器、更強大的演算中心及對剎車、引擎、安全氣囊等裝置的控制,將形成更復(fù)雜的車載網(wǎng)絡(luò)(in-vehiclenetwork),此網(wǎng)絡(luò)中需要更實時的處性能和數(shù)據(jù)傳送能力。這些智能性的輔助功能將讓駕駛?cè)烁p松和安心地開車,也有助于減少交通意外的發(fā)生或降低事件的嚴重性稱重傳感器。
體積小、重量輕:傳感器的體積小、重量輕,可以方便地安裝在設(shè)備中。
能夠適應(yīng)不同的環(huán)境:傳感器可以適應(yīng)環(huán)境,包括高溫、低溫、高壓、低壓等
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