智能化集成温度传感器

我国分析仪器和传感器产品，已经加大力度朝向智能化、信息化、网络化方向发展，以实现更灵敏、更准确、更快速、更可靠地实时检测。分析仪器是我国科技、经济和社会持续发展的基础，无论在工业过程控制、设施农业、生物医学、环境控制、食品安全乃至航空航天、国防工程等领域，均迫切需要各类新型传感器作为信息摄取源的小型化、专用化、简用化、家庭化的新一代分析仪器，以迅速改变我国分析仪器的落后状况。传感器作为现代科技的前沿技术，传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高技术产业，它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。几十年来，以微电子技术为基础，促进了传感器技术的发展。多学科、多种高新技术的交叉融合，推动了新一代传感器的诞生与发展。例如：我国重点开发的MEMS、MOMES、智能传感器、生物化学传感器等以及今后将大力开发的网络化传感器、纳米传感器均是多学科、多种学科技术交叉融合的新一代传感器。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。MEMS的发展，把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品，将另作文介绍)网络化方面，目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网)，这要按各行业的特点，选择其中的一种或多种，近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。除MEMS外，新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术，如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。多传感器数据融合技术正在形成热点，不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以致于融合，这是必然的趋势，多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确实性，获得被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。（摘自中国教育装备采购网）

波高采集系统有32个传感器通道，可以连接不通型号的传感器。主要应用于水工河工物理模型波浪、港池、水槽等试验，能同时对多种试验仪器进行数据采集分析。那么波高采集系统的集成式智能传感器工作原理有哪些呢?　　集成式智能传感器是指将多个功能相同或不同的敏感器件制作在同一个芯片上构成传感器阵列,主要有三个方面的含义:一是将多个功能完全相同的敏感单元集成制造在同一个芯片上,用来测量被测量的空间分布信息,例如压力传感器阵列或我们熟知的CCD器件。　　二是指对不同类型的传感器进行集成,例如集成有压力、温度、湿度、流量、加速度、化学等敏感单元的传感器,能同时测到环境中的物理特性或化学参量,用来对环境进行监测。　　集成化的第三层含义是指对多个结构相同、功能相近的敏感单元进行集成,例如将不同气敏传感元集成在一起组成“电子鼻”,利用各种敏感元对不同气体的交叉敏感效应,采用神经网络模式识别等先进数据处理技术,可以对混合气体的各种组分同时监测,得到混合气体的组成信息,同时提高气敏传感器的测量精度;这层含义上的集成还有一种情况是将不同量程的传感元集成在一起,可以根据待测量的大小在各个传感元之间切换,在保证测量精度的同时,扩大传感器的测量范围。

关于集成化与数字化传感器的应用集成传感器概述 集成传感器(integrated sensor)是在半导体集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术等基础上发展起来的。集成传感器的种类很多，可大致归为以下两种类型‘传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。 1.传感器本身的集成化 传感器本身的集成化可分为两种情况: 一种是具有同样功能的传感器的集成化。如电荷藕合器件(CCD)就是在一块半导体芯片上集成了许多光电传感器的集成化器件，又如将多个相同的光敏二极管“集成”在同一芯片上成为摄像仪中的光敏器件。这种集成化的特点是把对一个点的测量扩展成对一条线、一个平面或对空间的测量。 另一种是不同功能传感器的集成化，使一个传感器具有多种功能。如把温度变送器和湿度传感器集成在一起，可同时枪测温度和湿度。2.传感器与后续电路的集成化 此类集成化也可分为两种情况· ·一种是传感器和输出电路的集成化。如光电传感器和其放大电路集成在一起，可减少干扰.提高灵敏度;在硅片上制造薄膜传感器及放大器而构成的加速度传感器等。 另一种是将传感器和后续数据处理电路集成在一起.如微机化的传感器，既具备传感器的功能，又具有记忆及运算的功能、信息处理及非线性滤波的功能、多重翰人系统的构成一与同一数据的周期重复处理功能，以及系统的调节与控制的功能等。因此，这种传感器是一种多功能化的传感器. 总的来说，集成传感器具有如下特点: (”成本低.由于集成电路工艺已十分完善，利用这种技术可降低产品的成本。 (2)小型化.以硅技术为基础，将多个相同或不同的器件集成在一起，使许多引线变为芯片的内部连线，可使体积大大缩小. (3)性能改善。集成传感器可以把温度补偿、信号放大及处理电路做在同一块芯片上，这样就使环境沮度变化和电源波动等外界因素对输出信号的影响减至最小。 (4》可靠性提高.由于集成化的结果，使外引线变为内引线，器件的焊点大大减少，可靠性得以提高。 (5)接11灵活性增加。可在传感器芯片上设计阻抗变换电路、电平变换电路等，以适应不同的要求，便于与外电路连接。来源：中国仪器仪表网

智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式，有的还增加了低温极限扩展模式，操作非常简便。对某些智能温度传感器而言，主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。 　　能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器，构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成一个温控仪。 2.3总线技术的标准化与规范化 　　目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。 2.4可靠性及安全性设计 　　传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ－Δ式A／Ｄ转换器，它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨力。Σ－Δ式A／D转换器不仅能滤除量化噪声，而且对外围元件的精度要求低；由于采用了数字反馈方式，因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。 　　为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作，在AD7416/7417/7817、LM75／76、MAX6625／6626等智能温度传感器的内部，都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器，专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时，才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时，那么偶然受到一次或两次噪声干扰，都不会影响温控系统的正常工作。 　　LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器，非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce，即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能，可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH，台式计算机一般为75°C，高档笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时， INT端立即使主机产生中断，再通过电源控制器发出信号，迅速将主电源关断起到保护作用。此外，当温度超过CPU的极限温度时，严重超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源，并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源，以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。 　　为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路，一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型，当人体放电时，TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断／比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。 　　最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能，能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion，英文缩写为prc)模式，能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差，即使引线阻抗达到100欧姆，也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。 2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器 (1)虚拟传感器 　　虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准，以实现最佳性能指标。最近，美国Ｂ＆Ｋ公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘，软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算机输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。 (2)网络温度传感器 　　网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量，再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即插即用(Plug&PlAy)”，这样就极大地方便了用户。 2.6单片测温系统 　　单片系统(

智能传感器（intelligent sensor）是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。一般智能机器人的感觉系统由多个传感器集合而成，采集的信息需要计算机进行处理，而使用智能传感器就可将信息分散处理，从而降低成本。与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的编程自动化能力；功能多样化。智能传感器可对其运行的各个方面进行自监控，包括“摄像头的污浊，超容忍限或不能开关等，”GE Fanuc自动化公司的Black说。Pepperl+Fuchs公司智能系统经理Helge Hornis补充说，“（除此之外），还有线圈监控功能，目标超出范围或太近。”它也可以对工况的变化进行补偿。“‘智能’传感器，”Omron电子有限公司战略创意总监Dan Armentrout表示，“必须首先能监视自身及周围的环境，然后再决定是否对变化进行自动补偿或对相关人员发出警告。” 　 　很多智能传感器都能重装到控制现场，通过提供“可设置参数，使用户能替换一些‘标准’传感器，”Hornis说道，“例如，典型的传感器一般都设置为常开（NO）或常关（NC），而智能传感器则能设置为以上任何一种状态。” 　 　智能传感器拥有很多优势。随着嵌入式计算功能的成本继续减少，“智能”器件将被更多地应用。独立的内部诊断功能可避免代价高昂的宕机，从而迅速收回投资

传感器和仪表元器件的现状问题与发展重点2006年12月22日 13:43 来源：中国机经网 传感器和仪表元器件是仪器仪表与自动化系统最基础元器件之一。传感器和仪表元器件具有服务面广、品种繁多、需求量大等特点，其技术水平和产品质量的提高，将为我国制造业信息化奠定基础。 现状与问题 我国传感器和仪器仪表的技术和产品，经过发展，有了较大的提高。全国已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。但与国外相比，我国传感器和仪表元器件的产品品种和质量水平，尚不能满足国内市场的需求，总体水平还处于国外上世纪90年代初期的水平。存在的主要问题有： （1）科技创新差，核心制造技术严重滞后于国外，拥有自主知识产权的产品少，品种不全，产品技术水平与国外相差15年左右。 （2）投资强度偏低，科研设备和生产工艺装备落后，成果水平低，产品质量差。 （3）科技与生产脱节，影响科研成果的转化，综合实力较低，产业发展后劲不足。 战略目标 到2020年，传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标： 以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域，以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，发展具有自主知识产权的原创性技术和产品； 以MEMS工艺为基础，以集成化、智能化和网络化技术为依托，加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发，使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平； 以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标，加速产业化，使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%~80%，高档产品达60%以上。 发展重点 传感器技术 （1）MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺：深反应离子刻蚀（DRIE）工艺或IGP工艺；封装工艺：如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺；新型传感器：如用微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器，汽车专用压力、加速度传感器，环保用微化学传感器等。 （2）集成工艺和多变量复合传感器微结构集成制造工艺； 工业控制用多变量复合传感器，如：压力、静压、温度三变量传感器、气压、风力、温度、湿度四变量传感器，微硅复合应变压力传感器，陈列传感器。 （3）智能化技术与智能传感器信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术；智能多变量传感器，智能电量传感器和各种智能传感器、变送器。 （4）网络化技术和网络化传感器，使传感器具有工业化标准接口和协议功能。 （1）弹性元件开发和完善新型成型工艺：电沉积成型工艺，焊接成型工艺；重点开发航空、航天用的低刚度、大位移、长寿命的微小型精密波纹管，高温高压阀用波纹管；研制波纹管高效成型工艺设备和性能检测仪器。 （2）光学元件开发先进工艺：非球面光学元件设计、制造技术、光学多层测射镀膜技术和新型离子辅助镀膜技术。 开发光纤通讯和数字成像用新型光学元件。如：微型变密度滤光片、超窄带滤光片，微透镜阵列、大面积偏振元件、非球面玻-塑混合透镜。 （3）专用电路提高专用电路集成度和个性化服务的设计技术和制造工艺； 应用软件固化技术，开发适合智能化、网络化传感器和仪表的信号变换、补偿、线性化、通讯、网络接口等专用电路

导读：传感器技术是现代科技的前沿技术，其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。感器技术已经从传统的物性型向集成化、多功能化、数字化、智能化、系统化、网络化发展，并不断应用新材料。　　　　传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。　　　　传感器的种类繁多，分类方法也多。目前常用的是按照传感器的用途，分为：力敏传感器、热敏传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、加速度传感器、生物传感器，等等。(3)技术动向与发展趋势　　　　传感器技术是现代科技的前沿技术，其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。通过多国展，我们不难发现，感器技术已经从传统的物性型向集成化、多功能化、数字化、智能化、系统化、网络化发展，并不断应用新材料。应用领域也从高技术和军事领域迅速转移到传统基础工业改造、大型工程系统配套、汽车电子化配套、家电控制系统、医疗卫生、健康保健、环保监测治理等国民经济的各个领域。　　　　1)传感器的集成化和多功能化　　　　传感器集成化，即将传感器、信号处理器、控制系统、电源系统等产品一体化，作为投入市场的初始产品，才能获取行业的重视，满足市场需求。已经获得广泛应用的多功能硅压力/差压传感器是小型集成化的典型。它是在4mm＊4mm的硅片上，采用微电子平面工艺和微机械加工工艺，采用三坯双岛的复合敏感结构，实现了差压、静压和温度3参数的同时测量。　　　　2)传感器的数字化和智能化　　　　传感器的数字化和智能化的出现是传感器产业又一次突破，也成为当今传感器行业发展的重要发展方向之一。智能传感器将微处理、通信总线接口、信息检测、信息处理和信息传输等功能一体化，并自行进行补偿、校正、故障排除，将只能进行单一检测、单一功能的传统传感器与智能化技术相结合，实现传感器的多种测量、多种变量的特性。另外数字传感器内部结构简单，利用纯数字电路进行测量，抗干扰性强。随着计算机技术的发展，使传感器的数字化和智能化得到了最大意义的体现，具有更大的发展潜力和空间。　　　　3)传感器的系统化和网络化　　　　传感器的系统化和网络化是必然，智能化传感器的发展，为传感器测控网络的实现提供了技术基础，网络技术和传感器技术的结合，使传感器随着无所不在的计算机网络的发展而发展。这种技术上的飞跃不仅使传感器的性能大大提高，而且将带来高额的技术附加值。要实现无所不在的参数检测，传感器向网络化发展将成为今后研究的热点，他将为系统的扩充提供了极大的方便，减少现场布线的复杂性和电缆的数量。网络传感器是以嵌入式微处理器为核心，集成了传感器、信号处理器和网络接口的新一代传感器。在网络传感器中，采用嵌入式技术和集成技术，使传感器的体积减小，抗干扰性能和可靠性提高；微处理器的引入，使网络化传感器成为硬件和软件的结合体，根据输入信号进行判断、决策、自动修正和补偿，提高了控制系统的实时性和可靠性；网络接口技术的应用，为系统的扩充提供了极大的方便，减少了现场布线的复杂性和电缆的数量。　　　　(4)国内外的差距　　　　物联刚应用已从政府政策扶持进入市场导入期，传感器作为物联网基础，处于产业链上游，在物联网发展之初受益较深。但传感器已成我国物联网发展瓶颈。据分析，我国传感器行业发展落后，困内传感器需求，尤其是高端需求严重依赖进口，困产化缺口巨大，目前传感器进口占比80%，传感器芯片进口占比达90%。国产化需求迫切。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看，国内传感器厂商有三种情况：　　　　一是国有企业发展处于平稳增长状态，总体上跟跟不上国外最新技术发展的步伐，除少数厂家外，总体差距有扩火的趋势。这是因为传感器技术发展快，工艺和制造设备更新快，许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元，多则数百万美元，绝大多数厂家靠白身积累很难购买新型设备，致使在许多新技术、新工艺方面无法跟国外企业飞速发展的步伐。　　　　二是营或合资企业的产品占据了中低端市场，传统技术和装备手段可以满足绝火多数产品的制造要求，市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产晶、．占据市场较大份额外，其他高端产品均是困外厂商在垄断。　　　　三是外资企业的产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额，并将会在今后很长一段时问内持续把持高端市场，这种势头在短期内不会得到根本转变。　　　　我国传感器业取得的新进展主要表现在：一是在数景方面，通过多年的积累，随着装备的改进，产能在近几年得到了突飞猛进的发展，几乎以每年近一倍的速度在增长；是在品种方面，除少数品种外，目前国内能够生产多数品种的产品；三是在质量方面，国内厂商开发的多数产品性能能够满足工程需要，产品质量丌始接近困外产品水平：四是在新产品方面，由于创新能力小足以及工艺技术和加工手段的差距，我困企业自主发的新产品少。　　　　面临的的问题在于：原刨技术少、新型加工手段缺少、工艺装备落后、持续发展的体系没有建立起来。新型传感器的产业化速度慢仍困扰着众多传感器企业。产品更新换代是行业持续发展的源泉，传感器正向更多领域拓展，这些领域不断增长的需求，要求新型传感器产品不断的涌现。网络的应用，IT业的迅速发展，也对传感器新品提出更多要求，因此本土传感器还有太多的地方需要学习和提高。在技术方面，我国传感核心技术缺乏，成为行业发展、甚至物联网产业进步的阻碍力量。在企业方面，我国传感器企业规模普遍较小，很难和世界级大型公司竞争。在政策方面，我国行业专业激励政策不明确，企业不易得到辅助。在市场方面，我国传感器业面临中高端依赖进口、低端价格战和同质化竞争的局面。

[font=微软雅黑][color=#121212]今年，“预测性维护”[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]的[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]话题再次引起了[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]工业[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]行业的轩然大波。许多[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]行业内的[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]公司[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]曾经[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]有意远离这个复杂[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]、[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]且易被误解为缺乏投资价值的领域，[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]今年又[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]准备重新挖掘其潜能。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]而这一现状的扭转[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]得益于人工智能和物联网的高速发展，或许[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]工业[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]维护的壁垒很快就会被攻破。[/color][/font][font=微软雅黑]工信部数据显示，2022年工业物联网系统已连接设备达到7900万台，成为承载我国制造业高质量、智能化发展的坚实基础。[/font][font=微软雅黑][color=#121212]“预测性维护”即通过算法，为[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]机械[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]故障提供可靠[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]的状态变化的[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]预测[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]、[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]警示，这[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]虽然[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]不是一个全新的概念[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]，[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]在“工业4.0”时代下我们能了解到的“预测性维护”[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212] [/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]这一理念的可用性增加了，且可以帮助实现如基于设备状态进行的维护工作。但想要“预测性维护”来完全取代“传统行维护”这点目前工业技术的水平还为能达到这种地步。然而毋庸置疑的是，工业业主和运营商们有能力且期望将其现有的维护战略的涉及内容和不断扩大甚至复杂化。随之而来的问题是，企业该如何正确地从技术发展中获取尽可能多的实际价值，并识别和运用其中最有用的技术？后米物联致力于设备管理智能化，以全生命周期为主线，预防性维护为中心，兼顾设备档案[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]、备品备件的管理，同时引入物联技术实现设备状态的实时监控与故障预警，帮助企业实现设备的规范化、科学化、智能化管理，降低设备故障率，保持设备稳定性，实现企业资产效益的全面提升。[/color][/font][b][b][font=微软雅黑][size=16px][color=#121212]什么是状态监测？[/color][/size][/font][/b][/b][font=微软雅黑][color=#121212]状态监测是对机械状态参数（振动、湿度、压力、温度等）进行监测的过程，以便识别出预示故障发展的差异。它是有效的预测性维护的关键因素。状态监测具有独特的优势，它可以发现通常会缩短正常寿命的状况，使您能够在这些状况发展成重大故障之前解决它们。状态监测技术通常用于旋转设备、辅助系统和其他机械（压缩机、泵、电动机、内燃机、压机等）。得益于智能传感器、网络、无线传输和可视化的相互作用，状态监测不仅可以连续进行，而且可以在任何地方进行。[/color][/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑][img=图片4.png]https://www.cz-dianwoliu.com/Uploads/Editor/image/20230220/1676862948393293.png[/img][/font][b][font=微软雅黑][color=#121212]预测性维护系统构架流程[/color][/font][/b][font=微软雅黑][img=图片5.png]https://www.cz-dianwoliu.com/Uploads/Editor/image/20230220/1676862959389653.png[/img][/font][b][b][font=微软雅黑][size=16px][color=#121212]产品介绍[/color][/size][/font][/b][/b][font=微软雅黑][color=#121212]上海测振自主研发的[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]YD260无线振动传感器，[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]在极小的空间内实现灵活、智能的监测振动[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]状态[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]：温度[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]、振动[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]。想象一下，一个机器就可以监测机器的温度和振动，并且可以通过状态数据在早期发现错误[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]，方便快捷的实现了智能化，自动化，数字化，透明化[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]。状态监测多是基于机器学习，能够实时进行维护，避免意外停机。它还可以实现工业物联网，使机器、工厂和相关部件的状态被记录、处理和解释。[/color][/font][b][font=微软雅黑][color=#121212]无线振动传感器[/color][/font][/b][font=微软雅黑][color=#121212]可通过磁吸方式可简单安装于设备金属外壳，获得设备实时的加速度信号/速度/位移/温度信号，并进行无线SCADA通道传输。通过自主研发自组网LoRa网关和点对点网关进行组网应用，数据可以无缝上传云平台或者客户主机。云平台上运行的无线振动在线监测软件[/color][/font][font=微软雅黑][color=#121212]对数据进行振动参数计算、实时数据显示、趋势数据显示、提供历史数据管理和自动报表功能，同时在振动异常或超标情况下进行报警提示。[/color][/font][font=微软雅黑]智能传感器方向是传感器发展的总趋势，随着MEMS等技术的发展，智能传感器将向硬件集成化、多数据融合、微功耗及无源化、网络化等方向发展。同时，人工神经网络、信息处理等技术的应用也将使智能传感器具有更高级的智能功能。[/font][font=微软雅黑]无线[/font][font=微软雅黑]传感器作为物联网的基础支撑，其发展将在传统产业的转型升级中发挥至关重要的驱动作用，如传统工业的升级、传统设备的智能化升级等，在助力“中国制造”转向“中国智造”的发展历程中，[/font][font=微软雅黑]无线[/font][font=微软雅黑]传感器将拥有更加广阔的市场前景。[/font]

阐述智能化现场仪表的软件结构虽然Smart仪表与模拟信号兼容，在过程控制中将模拟信号作为主要信号；但是我们在设计和使用时必须注意到，在数字控制系统中Smart仪表是系统的一部分。因此我们可方便地用仪表的键或手持通信器对仪表做组态，但所有组态变化都须及时地让系统主机知道。由于HART协议采用主从式访问方式，因此主机不发出访问，从机是无法主动将组态变化情况上传的，这在应用时必须注意。现场仪表要做的是，发生非主机的组态后，在所有返回的应答中做出标记，直到主机了解组态变化为止。　　现场智能仪表的软件就功能而言至少分为3个状态：工作状态、设置状态和标定状态。可将3个状态理解为3台CPU。工作状态CPU和设置状态CPU同时工作，工作状态CPU连续工作，处理“测量或执行”任务；设置状态CPU由设置事件触发工作，处理组态任务；两台CPU间通过仪表内存交换信息。标定状态CPU单独工作，处理与仪表的生产调试或定期标定有关的事务。　　工作状态的程序仍可用图2表示，但通信有专门定时要求，因此交由设置状态程序处理；显示部分也要做处理，避免与设置态的显示冲突，满足特殊低功耗要求。　　标定状态的程序在不同仪表间有较大差异，即使是同类仪表，各企业间也有不同标定方法，因为方法是由模型和算法决定的。　　设置状态程序框图见图5。可调用Smart仪表智能功能的途径有两条：数据通信和键盘。由于数据通信是智能仪表的必备功能，而就地显示和键盘往往是选用件，因此软件结构要安排使数字通信部分最简洁有效。对于既有就地显示和键盘又有通信功能的仪表，妥善设计键盘、通信主机和手持通信器同时对仪表实施组态时的仲裁机制和时序关系十分关键。　　框图中通信分支从接收命令层到发送命令层的部分对大部分国内技术人员来说较熟悉，但部分技术人员对数据链路层重视不够，以为只要通信接上就行了。通信设计基本前提是：信道是有干扰的，原始通信是会出错的，因此必须有查错和纠错措施。错误分为两类：收发差错和内容差错。收发差错主要指信息与干扰的混淆和时序错误，内容差错指各种对信息的歪曲。Smart仪表纠错措施主要是重发。　　数据链路层与物理层一起承担了限制和查找收发差错的任务，也担负部分内容差错的查错任务(用纵横奇偶校验查错)。因此数据链路层是保证现场通信成功的基础。说数据链路层复杂是因为对它不熟悉，其实只要严格按照通信协议中规定的状态图去做)，认真实现图上的每条线就能达到协议规定的水平。　　命令层对通信差错用核对数据格式、检查状态字与校验和来检查。此外还有内容差错。内容差错也分为两类：一类是通信造成的，另一类是内容本身的差错(如参数超出许可范围)。第一类差错由命令层程序完成查错和自动请求重发任务。第二类差错，由于在键操作也会发生，因此需在处理每条命令时查错并返回出错信息。　　智能化现场仪表功能强带来的问题是操作复杂，现场人员做出错误操作的可能性极大，因此我们又有一条设计前提，就是：错误操作是不可避免的。一般而言，现场仪表要能抵御除严重物理损害(包括机械、热和电损害，以及水浸、改变内部电气连接等)外的一切错误操作。由此可料到，仪表软件中诊断和处理出错的程序量是很大的，许多智能化程度较高的仪表，出错处理程序的量远大于仪表基本功能程序。3.标定　　Smart仪表模拟、数字兼容的信号方式也决定了它的校验标定模式与传统仪表不同。有些概念常常被混淆。　　以温度变送器为例。对K型热电偶，IEC 60854.1给出的分度表范围是-270℃～+1372℃，所以变送器的变量下限(Variable Lower Limit, VLL)是-270℃，变量上限(Variable Upper Limit, VUL)是1372℃。但是实际上不可能有一个热电偶传感器用在这么宽的范围，如果这个变送器安装在一支0℃～800℃的热电偶上，那么传感器下限(Lower Sensor Limit, LSL)就是0℃，传感器上限(Upper Sensor Limit, USL)就是800℃。如果打算让200～500℃对应指示4～20mA，那么量程下限(Lower Range Value, LRV)是200℃，量程上限(Upper Range Value, URV)是500℃。　　为了便于理解，我们可以把Smart仪表的逻辑结构分成两台仪表，一台是全数字化的仪表，另一台是模拟仪表。数字仪表由两部分组成，模拟信号调理部分和数字信号处理部分。　　根据仪表类型不同，数字仪表的标定有两种模式：一种是直接标定数字信号处理部分，将每台传感器和模拟信号调理器的不一致连同非线性等一起全部修正掉，典型例子如压力变送器。另一种是不同的传感器采用统一的数字信号处理，标定时仅仅将不同传感器的信号归一化，典型例子是温度变送器。　　在数字信号处理部分，它的变量范围是从VLL到VUL，这个范围在变送器设计完成以后就不可变了。变送器与传感器组装时要在仪表内设定LSL和USL。当信号超出LSL、USL或VLL、VUL时，仪表会按约定的方式报警。LSL、USL、VLL和VUL的设定是由制造厂完成的，用户不需要做。　　模拟仪表是数字仪表的模拟形式表现。数字仪表传给模拟一串数字，模拟仪表将数字转换成电流。但是电流转换的是否准，这是需要在4mA和20mA标定的，标定模拟电流输出是Smart仪表特有的。仪表出厂时一般取LRV=LSL和URV=USL，使用时可以根据需要设定LRV使之对应4mA输出，设定URV使之对应20mA输出。　　Smart仪表必须分别进行数字仪表的标定和模拟仪表的标定，才能保证数字输出和模拟输出都是精确的。　　一些用户不理解数字仪表与模拟仪表的区别，将Smart仪表像模拟仪表一样进行零点和量程的标定，这样标定会失去智能化仪表应有的高精确度。只有在数字仪表的标定已经完成的情况下，这种简单的标定才会有好的结果。　　还有一点概念上的问题，就是许多技术人员总是像考虑传统仪表一样，以为设定LRV和URV时在对仪表的前级信号调理部分进行调整，其实Smart仪表中通常只有模拟输出是可以调整的。三新型智能化现场仪表　　新型智能化现场仪表指全数字化现场总线智能仪表，它们同时具有信息的采集、储存、处理和传输功能。它们加工的信息包括：过程对象、自身状态、与其他仪表的关系和系统管理等信息。由于单台仪表处理信息的能力有限，因此经常需几台仪表联合，甚至需系统主机参与处理某些信息，因此通信功能强弱对仪表的智能程度非常重要。　　虽然现场总线种类很多，智能化现场仪表的制造商也很多，采用技术不完全相同，但是在仪表结构上的发展趋势是共同的。1.硬件结构　　硬件结构见图6，与前面两种结构最大不同是分为了两部分：智能传感器部分与数据处理和通信部分。对执行器类仪表智能传感器部分的结构框图有些不同。　　智能传感器部分包括信号调理器、A/D转换器和EEPROM(电可擦除只读存储器)或其他非易失存储器，EEPROM用于存放与传感器有关的线性化、温度补偿等标定数据和一些管理信息。虽然与这块EEPROM有关的运算是在数据处理和通信部分进行的，但把它放在智能传感器部分带来了很大好处。主要是：(1)传感器完全可互换；(2)针对不同现场总线，传感器部分可以统一。　　数据处理和通信部分包括不直接涉及传感器的各部分，这部分也有一块EEPROM或其他非易失存储器，主要用于存放与仪表的组态及现场总线有关的信息。与传感器分离后，在硬件上与传感器完全脱钩，因此只需为不同现场仪表准备不同软件，原则上用一种卡件就可满足各种现场仪表的需要。　　这种分体结构使企业只需针对每种现场总线设计一种数据处理和通信卡，针对每种传感器设计一种传感器卡，两类卡组合可产生多种现场总线智能仪表。分体结构对加快新产品开发，降低开发和生产成本产生了很好效果。[color=

[color=#333333]近年来，环境污染一直都是大家关注的话题，环境污染的严重化导致了空气净化等相关市场的快速发展，而且到目前为止净化产品市场已逐渐趋于饱和状态，但是对于产品性能依然是用户最主要的选择，而在性能方面，[/color][url=http://www.isweek.cn/category_5.html]传感器[/url][color=#333333]则占据了核心地位。环保需求日益迫切，气体传感器的环境监测成为环保的迫切需求，加之传感器技术本身的不断发展，正推动环境监测有望成为物联网垂直领域中率先落地的亮点应用之一。气体传感器除了监测环境以外还广泛应用于工业、生活的各个领域，如石油、化工、钢铁、冶金、矿山、市政、医疗、食品等诸多领域。近年来，随着互联网与物联网的高速发展，气体质量流量传感器在新兴的智能家居、可穿戴设备、智能移动终端等领域的应用突飞猛进，大幅扩展了应用空间，需求量也发生数量级的改变。[/color][color=#333333][url=http://www.isweek.cn/category_12.html]气体质量流量传感器[/url]是一种常用的流量测量仪器，主要针对于空气、氮气、氢气、天然气、过氧化氢、甲烷、丁烷、氯气等进行测量。对蒸汽、氮气、二氧化碳、氢气等测量的 气体流量计的校准要求在不断增加。由于采用这些气体进行大规模校准的设施并不多，因此采用另一种流体进行校准几乎是唯一的选择，且在许多情况下是一种合理的、可替代的选择。如果流动条件可以估算出来，那么就可以在与操作条件不同的条件下对气体流量计进行校准，估算流动条件所采用的参数通常为关于该气体流量计入口直径的雷诺数。针对空气净化监测问题工釆网推出来了专为普通气体流量监测开发的产品：[url=http://www.isweek.cn/82.html]气体质量流量传感器 - FS4000[/url]。气体质量流量传感器FS4000系列是采用世界领先的微机电系统流量传感器技术和智能电子控制MEMS技术，具有灵敏度高、零点稳定度高、全量程高稳定性、高精度、优良重复性、低功耗、低压损、响应时间快等特点，不仅适用于净化空气或氮气流量监控，还可用于环境采样器（如色谱分析仪器等），其中FS4003气体质量流量传感器管道内径为3mm，成本低测量范围最大到5SLPM适用于粒子计数器和各类分析仪器。而管道内径为8mm，测量范围最大到50SLPM可用于麻醉设备、洁净气体检测，如：空气采样机，气体分析仪等。另一方面采用多种模式输出RS232/RS485/模拟电压0.5V~4.5V，用户可以随意对输出信号进行获取开发，快速的响应时间10ms同时可以实时监测瞬时流量，其中最大工作压力可达5bar，能应用到许多场合，机身质量也只有70g，方便用户做进一步开发利用。关于气体传感器的发展也将和其它传感器一样，[url=http://www.isweek.cn/category_11.html]气体传感器[/url]的发展的趋势也将是微型化、智能化和多功能化。其中纳米、薄膜技术等新材料制备技术的成功应用为气体传感器实现新功能提供了条件。利用MEMS技术帮助实现传感器尺寸小型化，进而研究多气体传感器的集成以实现多功能化。而气体传感器与数字电路的集成则将成为实现智能化的必然途径。小型化智能化的气体传感器将成为激活市场的新亮点。转载本站文章请注明出处：仪器仪表应用_传感器应用_智能硬件产品 - 工采资讯 http://news.isweek.cn/?p=4605[/color]

[align=center]基于物联网技术的高校实验室智能化管理系统设计与实践[/align][align=center]季学猛 [/align][align=center]（南开大学 医学院, 天津 300071）[/align]摘 要：高校实验室是培养科技人才的重要场所，然而传统的实验室管理方式存在诸多问题，如效率低、成本高、管理难度大等。新冠肺炎等疫情进一步凸显了实验室管理面临的挑战。因此，建立高校实验室智能化管理系统成为亟需解决的问题。高校实验室智能化管理旨在实现实验室设备和管理流程的自动化和智能化，提高管理效率、安全性和可靠性。该领域受益于人工智能、物联网和云计算等技术的快速发展和应用。通过物联网技术，高校实验室可以建立智能化管理系统，实现设备的自动监控、环境参数的实时采集、数据的自动上传和处理以及安全管理等功能。智能化管理系统不仅能提升实验室的管理效率和安全性，还能为科研和教学带来更多成果。关键词：物联网；高校实验室；智能化管理；传感器；嵌入式系统；数据库中图分类号：G482[color=gray] [/color]文献标识码：A[align=center]Design and Implementation of an IoT-based Intelligent Management System for University Laboratories[/align]JI Xuemeng（School of Medicine, Nankai University, Tianjin 300071, China）Abstract: University laboratories play a crucial role in nurturing scientific talent. However, conventional approaches to laboratory management encounter various challenges, encompassing inefficiency, high costs, and administrative complexities. The COVID-19 pandemic and similar outbreaks have further underscored the difficulties in laboratory management. Consequently, the urgent need to establish intelligent management systems for university laboratories has arisen. The objective of intelligent management in these laboratories is to automate and optimize equipment and administrative processes, thereby enhancing efficiency, safety, and reliability. This field benefits from the rapid advancements and application of technologies such as artificial intelligence, the Internet of Things, and cloud computing. By implementing Internet of Things technology, university laboratories can establish intelligent management systems that enable automated equipment monitoring, real-time collection of environmental parameters, automated data upload and processing, as well as improved security management. These intelligent management systems not only elevate the efficiency and safety of laboratory operations but also contribute to greater research and educational outcomes.Key words: Internet of Things (IoT) University laboratory Intelligent management Sensor Embedded system Database高校实验室是科学研究和学生教育的重要场所，是培养高素质科技人才的摇篮。在过去的几年中，高校实验室管理面临着越来越多的挑战，尤其是新冠肺炎等疫情的爆发，给实验室管理带来了更大的压力[sup][back=yellow][1,2,3][/back][/sup]。传统的实验室管理方式主要依赖于人工监控和手动操作，存在着许多问题，如效率低、成本高、管理难度大等，且人为的管理漏洞容易导致实验室安全问题。因此，建立高校实验室智能化管理系统成为了迫切需要解决的问题。高校实验室智能化管理是一项全新的技术领域，旨在实现实验室设备和管理流程的自动化和智能化，使实验室管理变得更加高效、安全和可靠。在过去几年中，随着人工智能、物联网、云计算等技术的快速发展和应用，智能化管理已经成为了实验室管理的趋势和方向[sup][back=yellow][4,5,6,7][/back][/sup]。智能化管理系统的建立可以通过物联网技术实现。物联网技术是指将物理世界和数字世界进行连接，通过物体间的信息交互实现自动化和智能化。在高校实验室中，物联网技术可以将各种设备连接在一起，形成一个智能化的管理系统，实现实验室设备的自动监控、环境参数的实时采集、数据的自动上传和处理、安全管理等多个功能。智能化管理系统不仅能够提高实验室的管理效率和安全性，还能够为实验室带来更多的科研和教学成果。1? 高校实验室智能化管理系统的设计和实现高校实验室智能化管理系统的设计和实现，包括硬件和软件方面的内容。具体来说，可以涉及以下几个方面：1.1? 系统硬件设计在高校实验室智能化管理系统的设计与实现中，系统硬件设计是一个至关重要的环节，它直接决定了系统的实时监测能力和数据采集质量。合理选择和布置传感器设备，是实现实验室自动化监控的基础。首先，根据实验室的具体情况和需求，选择适合的物联网传感器，包括温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、压力传感器等[sup][back=yellow][8][/back][/sup]。这些传感器能够实时监测实验室的环境参数，如温度、湿度、氧气含量、气压等，从而能够及时发现并处理实验室环境异常情况，保证实验室的稳定运行。其次，为了进一步提高实验室的安全性，还可以考虑安装监控摄像头、火灾报警器等安全设备[sup][back=yellow][9,[/back][/sup][sup] [/sup][sup][back=yellow]10][/back][/sup]。监控摄像头能够实时记录实验室内的情况，发现不良行为和安全隐患，火灾报警器能够及时发现火灾情况并报警，为实验室的安全提供有效保障。最后，对传感器设备的布置也需要进行合理规划，确保传感器覆盖范围广泛且能够准确反映实验室的状态。可以根据实验室的结构和使用情况，在实验室各个区域选择合适的位置布置传感器，以确保数据的准确性和全面性。综上所述，系统硬件设计是高校实验室智能化管理系统设计的关键环节之一。通过合理选择和布置物联网传感器和安全设备，可以实现实验室的自动化监控和智能化管理，提高实验室管理的效率和安全性。同时，也需要注重传感器设备的布置，确保数据的准确性和全面性。1.2? 嵌入式系统设计嵌入式系统设计在高校实验室智能化管理系统中起着关键作用，它涉及到传感器数据的采集、处理和传输，以及与系统其他组件的协同工作。嵌入式系统的选择和开发对于系统的性能、可靠性和稳定性都具有重要影响。首先，选择适合的嵌入式系统平台是至关重要的。常见的嵌入式开发板如Arduino[sup][back=yellow][11][/back][/sup]、Raspberry Pi[sup][back=yellow][12][/back][/sup]等，它们具有强大的计算和通信能力，支持多种传感器接口和数据传输方式。根据实验室的需求和系统规模，选择适合的嵌入式开发板，以确保系统能够满足数据采集和处理的要求。其次，嵌入式系统需要进行传感器数据的采集和处理。通过与传感器设备进行连接，实时采集传感器数据，并进行必要的预处理和校正。这包括数据滤波、数据校验和数据格式转换等操作，以确保采集到的数据准确可靠。同时，根据系统的实际需求，可以进行数据的降噪、去重和压缩等处理，以减少数据传输的带宽和存储需求。此外，嵌入式系统还需要与其他组件进行协同工作，如与数据库进行数据交互、与前端界面进行通信等。通过定义良好的通信接口和协议，实现数据的传输和交换。同时，嵌入式系统还需要具备稳定性和可靠性，能够处理异常情况和错误，保证系统的连续运行和数据的完整性。最后，嵌入式系统的开发需要考虑系统的扩展性和灵活性。随着实验室管理需求的变化，系统可能需要增加新的传感器设备或功能模块。因此，嵌入式系统的设计应具备良好的可扩展性，能够方便地集成新的硬件设备和软件功能，以适应实验室管理的不断发展和改进。综上所述，嵌入式系统设计是高校实验室智能化管理系统中至关重要的一环。通过选择适合的嵌入式平台、进行传感器数据的采集和处理、实现与其他组件的协同工作，可以实现实验室数据的准确采集和可靠传输，为实验室的智能化管理奠定坚实的基础。1.3? 数据库设计数据库设计在高校实验室智能化管理系统中扮演着至关重要的角色。它负责存储和管理实验室的监测数据、设备信息、用户信息等相关数据，为系统的正常运行和数据管理提供支持。首先，数据库设计需要考虑适当的数据库类型。常见的关系型数据库如MySQL[sup][back=yellow][13][/back][/sup]、SpringBoot [sup][back=yellow][14][/back][/sup]、SQL Server[sup][back=yellow][15][/back][/sup]等，它们具备结构化数据存储和强大的查询功能。选择适合系统需求的数据库类型，以保证数据的安全性和一致性。其次，进行数据表结构的设计。根据实验室管理的需求和数据的特点，定义合适的数据表，明确数据表之间的关系和属性。例如，可以设计实验室设备表、环境参数表、用户表等，每个表包含相应的字段和主键，用于存储和索引数据。在数据库设计中，还需要考虑数据访问和查询的接口设计。通过定义适当的查询语句和API接口[sup][back=yellow][16][/back][/sup]，实现对数据的快速访问和提取。这样，管理人员和系统用户可以根据需要，自由地查询和分析实验室的数据，从而支持实验室管理和决策的进行。此外，数据库设计还需要考虑数据的备份和恢复机制。定期进行数据库的备份，以防止数据丢失和系统故障。同时，可以考虑数据的版本控制和历史记录，以便追溯和审计数据的变更过程。最后，数据库设计还应考虑数据的安全性和权限控制。通过设置合适的用户权限和访问控制机制，确保只有经过授权的人员能够访问和修改数据，保护实验室的信息安全。综上所述，数据库设计在高校实验室智能化管理系统中具有重要意义。通过选择适当的数据库类型、进行数据表结构设计、定义查询接口和考虑数据的备份与权限控制，可以确保实验室数据的安全存储、高效管理和灵活应用。合理的数据库设计将为实验室智能化管理提供可靠的数据支持和决策依据。1.4? 前端界面设计前端界面设计在高校实验室智能化管理系统中起着至关重要的作用，它是用户与系统之间的桥梁，通过直观的界面和友好的交互方式，使用户能够方便地查看实验室的实时数据、报警信息，并进行相关操作。首先，前端界面设计需要考虑用户的需求和使用习惯。通过用户调研和需求分析，了解用户对实验室管理系统的期望和需求，确定界面设计的基本方向。界面应该简洁明了，功能布局清晰，用户能够直观地找到所需的信息和功能。其次，通过可视化方式展示实验室数据。利用图表、报表、地图等可视化工具，将实验室的监测数据以直观的方式展示出来，使用户能够一目了然地了解实验室的状态和趋势。例如，使用折线图展示温度变化趋势，使用柱状图展示湿度变化情况等，以便用户能够更好地分析和理解数据。此外，前端界面还需要具备实时数据更新和刷新的能力。通过与后端系统的数据交互，实现实时数据的获取和更新，确保用户能够实时获得最新的实验室状态。可以采用Ajax等技术实现数据的异步加载和动态更新[sup][back=yellow][17][/back][/sup]，提供流畅的用户体验。在交互方面，前端界面应该提供用户友好的操作方式。例如，通过按钮、下拉菜单、输入框等控件，让用户能够方便地进行查询、筛选、修改等操作。同时，考虑到不同设备的兼容性，界面应该具备响应式设计，能够适应不同屏幕尺寸和设备类型，如桌面电脑、平板电脑和手机等。最后，前端界面设计也要注重系统的反馈和提示机制。通过合适的提示信息、警告提示和错误处理，向用户传递操作结果和系统状态，提供良好的用户反馈。综上所述，前端界面设计在高校实验室智能化管理系统中具有重要作用。通过考虑用户需求、采用可视化方式展示数据、实现实时数据更新和提供友好的操作方式，可以使用户能够方便地查看实验室数据、进行相关操作，并获得良好的用户体验。良好的前端界面设计将提高实验室管理效率和用户满意度。1.5? 系统测试和评估系统测试和评估是高校实验室智能化管理系统开发过程中不可或缺的环节。它旨在验证系统的功能完整性、性能稳定性和用户体验，确保系统能够满足实验室管理的需求并具备良好的可靠性。首先，系统测试涉及到功能测试。通过制定详细的测试计划和测试用例，对系统的各项功能进行验证和确认。例如，对于实验室环境监测功能，可以模拟不同环境条件，检查传感器数据的采集和处理是否准确，报警机制是否正常工作等。同时，还需要测试系统的其他功能模块，如设备管理、用户权限控制、数据查询和报表生成等，以确保系统的功能完备和符合预期。其次，性能测试是评估系统在实际使用条件下的响应速度、稳定性和负载能力。通过模拟实验室实际运行情况，对系统进行压力测试和负载测试，以评估系统的性能表现。性能测试可以包括并发用户数、数据处理速度、系统响应时间等指标的测试，确保系统能够在高负载情况下稳定运行，并满足实验室管理的要求。另外，用户体验测试是评估系统易用性和用户满意度的重要环节。通过招募用户代表或专业测试人员，进行用户界面的易用性测试和用户操作流程的评估。这包括用户对界面的理解和操作的便捷程度、系统反馈的及时性和准确性等方面。通过用户反馈和评估结果，对系统的界面和交互进行优化，提升用户体验和系统的可用性。最后，系统评估是对整个系统功能、性能和用户体验的综合评估。通过与实验室管理人员和用户的沟通和讨论，收集他们对系统的意见和建议，以便进一步改进和优化系统。系统评估可以包括问卷调查、用户反馈会议等形式，以获取全面的系统评价和改进方向。综上所述，系统测试和评估是高校实验室智能化管理系统开发过程中必不可少的环节。通过功能测试、性能测试和用户体验测试，以及系统评估，可以验证系统的功能完整性、性能稳定性和用户满意度，为实验室管理提供可靠和优化的解决方案。2? 高校实验室智能化管理系统的实践效果高校实验室智能化管理系统的实践效果是指通过该系统的应用和推广所取得的实际效果和影响。下面将详细介绍几个方面的实践效果。首先，实验室管理效率的提升是智能化管理系统的显著效果之一。通过系统的自动化数据采集和处理，减少了人工操作的繁琐和错误率，提高了数据的准确性和及时性。管理人员可以通过系统快速查询实验室的各项数据和状态，对实验室运行情况进行实时监控和分析，及时采取相应的管理措施。同时，实验室资源的预约和调度也变得更加高效，通过系统的自动化预约和排程功能，可以更好地利用实验室设备和空间，提高资源利用率。其次，实验室安全性和可靠性的提升是智能化管理系统的重要效果之一。系统通过实时监测和报警机制，能够及时发现实验室环境的异常和风险，如温度过高、湿度异常、气体泄漏等，及时发出报警通知，管理人员可以迅速采取相应的应对措施，保障实验室的安全和稳定运行。此外，系统还能提供设备的维护和保养提醒，及时进行设备的维修和保养，减少设备故障和停机时间，提高实验室设备的可靠性和稳定性。第三，数据分析和决策支持是智能化管理系统的重要效果之一。系统通过对实验室的数据进行分析和挖掘，可以提供各种统计报表、趋势分析图和数据对比等功能，帮助管理人员深入了解实验室的运行情况和趋势，为决策提供有力的支持。例如，可以通过数据分析发现实验室设备的使用情况，提供设备的优化使用建议；可以根据历史数据预测实验室资源的需求，进行合理的资源调配规划。这些数据分析和决策支持功能可以帮助实验室管理人员更加科学地管理和运营实验室，提高实验室的效益和竞争力。最后，实验室科研与教学的支持是智能化管理系统的重要效果之一。系统提供了实验室资源预约和调度功能，支持科研人员和教师进行实验室资源的申请和管理。科研人员和教师可以通过系统预约实验室设备和空间，合理安排实验室的使用时间和资源分配，避免资源冲突和浪费。同时，系统还可以提供实验室资源的可视化展示，让用户能够直观地查看实验室设备的使用情况和预约情况，方便科研人员和教师进行资源的选择和规划。这样的支持可以提高实验室资源的有效利用率，提升科研和教学的效果和质量。此外，智能化管理系统还为实验室管理带来了其他的一些附加效果。例如，系统的数据存储和备份功能可以确保实验室数据的安全和可靠性，防止数据丢失和损坏。系统还可以提供实验室设备的远程监控和控制功能，使管理人员能够随时随地对实验室设备进行监控和控制，提高实验室的远程管理能力。总之，高校实验室智能化管理系统的实践效果是多方面的。通过提升实验室管理效率、增强实验室安全性和可靠性、提供数据分析和决策支持以及支持科研与教学等方面的应用，系统能够有效改进传统实验室管理模式，提升实验室管理的水平和质量。实验室管理人员能够更加高效地管理实验室，科研人员和教师能够更好地利用实验室资源进行科研和教学活动。随着智能化技术的不断发展，高校实验室智能化管理系统将在未来继续发挥更大的作用，为高校实验室管理带来更多的创新和进步。3? 结语高校实验室智能化管理系统的设计与实现是一个复杂而关键的任务。通过对系统的整体架构、硬件设计、嵌入式系统设计、数据库设计、前端界面设计以及系统测试和评估等方面的详细介绍，我们深入探讨了实验室智能化管理系统的关键要素和技术实现。在实践过程中，我们发现高校实验室智能化管理系统的应用具有重要的实际意义和应用价值。系统的应用能够提升实验室管理的效率，增强实验室的安全性和可靠性，提供数据分析和决策支持，支持科研与教学活动。系统的成功应用不仅为高校实验室管理带来了创新和进步，也为高校科研与教学事业的发展做出了重要贡献。然而，我们也意识到在系统的设计与实践过程中面临一些挑战和问题。需求分析和设计、系统安全性和隐私保护、系统部署和应用、系统的可扩展性和兼容性以及经济成本等方面是我们需要关注和解决的重要问题。通过深入的研究和不断的实践，我们可以采取相应的措施来应对这些挑战，确保系统的顺利实施和应用。本论文的研究不仅对高校实验室智能化管理系统的设计与实践提供了有益的借鉴和参考，也为智能化技术在高校实验室管理领域的应用探索提供了新的思路和方法。我们相信基于物联网技术的高校实验室智能化管理系统将为高校实验室管理带来更多的创新和突破。在智能化技术的引领下，我们可以进一步提升实验室的智能化水平，实现实验室资源的优化配置和高效利用。参考文献(References)：1.? 魏瑶,张英,钟其顶,王晓龙,罗安来,王允中,岳红卫.浅析新冠肺炎疫情期间食品检验实验室的质量管理体系现状及其对策[J].食品安全导刊,2020(17):32-35.2.? 胡子净,刘玉婷.浅谈新型冠状病毒肺炎疫情下医学院校实验室的安全防控管理[J].医学教育管理,2021,7(S1):198-200.3.? 陈黎艳.新冠肺炎疫情常态化背景下化学实验室的安全管理实践[J].实验室研究与探索,2022,41(08):318-320+332.4.? 袁国玉.实验室信息管理系统(LIMS)概述[J].中国检验检测,2023,31(02):77-78.5.? 陆冷飞,唐伟方.高校智慧教学环境建设研究与实践[J].中国信息化,2023(02):69-72.6.? 阳富强,陈星霖,余龙星.基于云平台的高校实验室智慧应急管理系统构建[J].化工高等教育,2023,40(01):76-83.7.? 陈仕云,王玮.高校实验室安全智能信息化管理的研究探索[J].山东化工,2023,52(02):196-197+201.8.? 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近日，工信部联合科技部、财政部和国家标准委发布了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》(以下简称《计划》)，未来三年，完成一批高精度仪表和新型传感器的自主设计、开发及产业化；重点满足战略性新兴产业、工业物联网、环保和食品安全、文物保护和传承等领域需求。根据《计划》，2013-2015年，完成一批高精度仪表和新型传感器的自主设计、开发及产业化；重点满足战略性新兴产业、工业物联网、环保和食品安全、文物保护和传承等领域需求；建立行业共性技术服务平台，为行业自主创新及可持续发展提供支撑。使得行业整体发展水平得到显著提升。远期目标为，到2025年，传感器及智能化仪器仪表产业整体水平跨入世界先进行列，产业形态实现由“生产型制造”向“服务型制造”的转变，涉及国防和重点产业安全、重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表实现自主制造和自主可控，高端产品和服务市场占有率提高到50%以上。《计划》鼓励和支持企业通过兼并重组、股份制改造上市、技术改造等手段，培育产值超10亿元的行业龙头企业和产值5000万元以上的“小(中)而精、精而专、专而强”的创新型企业。

[font=宋体][size=14pt]传感器在人工智能领域的应用很广泛，通过智能传感器将人机连接起来，并结合软件和大数据分析，可以突破物理和材料科学的局限性。[/size][/font][font=宋体][size=14pt]下面工采网小编和大家一起来看看传感器未来的发展方向如何？[/size][/font][font=宋体][size=14pt]近年来，国内外传感器机构和技术研究与开发的投入不断增加，传感器技术也取得了飞速的进步。随着传感器技术的不断发展，新型高性能的传感器应用成本将不断降低，应用效果将不断提高，从而带动传感器行业的可持续发展。[/size][/font][font=宋体][size=14pt][font=宋体]通过传感器使得智慧城市建设不断促进公共基础设施和服务体系的完善，有效地聚集资金、人力以及社会各类资源发挥产业带动效应[/font] [font=宋体]以重点领域为突破口，瞄准市场需求广、领域带动效果明显的惯性传感器、环境传感器等产品进行重点投入，鼓励企业并购重组，加快进军高端传感器市场[/font][font=Calibri] [/font][font=宋体]加快建立并落实信息安全保障体制，加强信息保护技术研发，建立安全风险等级评估体系。[/font][/size][/font][font=宋体][size=14pt]因此[/size][/font][font=宋体][size=14pt]作为整个物联网的末端，传感器具有最大的潜在需求。国内传感器行业对进口的巨大依赖已成为中国物联网发展的瓶颈。只有国内企业实现传感器的国产化才能提升整个产业的整体实力，才能实现加快物联网产业的飞速发展。[/size][/font][font=宋体][size=14pt]特别是[/size][/font][font=宋体][size=14pt]在国家大力加强传感器开发和应用的一系列政策的指导和支持下，中国传感器产业有着良好的发展前景，并有望获得未来的增长空间。许多公司积极构建物联网和传感器共同发展的生态环境，依靠移动互联网，积极整合产业链的所有环节，引导消费者参与，拉近产品与市场的距离。[/size][/font][font=宋体][size=14pt][font=宋体]未来传感器将朝着高性能、低成本、低功耗技术水平发展。关键技术包括新材料新功能传感器、单芯片集成传感器和微处理系统的[/font]MEMS[font=宋体]芯片、支持微处理器信息处理和存储的智能化传感器、适应各类特殊环境的高精度传感器等技术。今后，随着[/font][font=Calibri]CAD[/font][font=宋体]技术、[/font][font=Calibri]MEMS[/font][font=宋体]技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。[/font][/size][/font]

通过测量劳易测传感器实现智能监控测量劳易测传感器能够主动检测距离，定位系统部件，并监控其他参数，以便可以智能、独立地采取行动，如在工艺过程中进行控制性干预。在此区域，您可以找到各种技术和设计，使您的系统尽可能高效、无故障地运行。劳易测致力于成为测量传感器技术驱动力之一，并以完善齐全的杰出产品功能为基础，包括...广泛的集成接口，通过这些接口，劳易测的设备可毫无问题地与各种常用现场总线系统通信。工作范围高达10,000米的创新型条码定位系统，可以毫米级的精度绝对定位移动对象。激光距离测量系统，按照PTB校准标准，最高可以毫米级的精度测量300米。测量劳易测传感器十分适合各种复杂检测任务。除了典型的功能（例如，高精度、高分辨率或大检测距离）之外，[url=http://www.china-leuze.com/]劳易测传感器[/url]还具有如集成智能数据评估和各种接口技术、运行轻松、安装简单等多种特性。这使得劳易测电子传感器对于特定的任务特别有吸引力。”

热电传感器是常用传感器之一 热电传感器是一种将温度转换成电量的装置，包括电阻式温度传感器、热电偶传感器、集成温度传感器等。 电阻式温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的原理进行测温的。电阻式温度传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类，一般把金属热电阻称为热电阻，而把半导体热电阻称为热敏电阻。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻，铂热电阻的特点是梢度高，性能稳定，工业上广泛应用铂热电阻进行一200^-+850℃范围的温度侧量，还作为复现国际温标的标准仪器;铜热电阻的电阻沮度系数高.线性度好，且价格便宜，应用于一些侧量精度要求不高且温度较低的场合，其侧温范围为一50-+1501C，但由于铜易氧化，热惯性大，不适宜在腐蚀性介质中或高温下工作.热敏电阻的电阻温度系数大，灵敏度高，尺寸小，响应速度快，电阻值范围大((0. 1^-100kS1)，使用方便，但温度特性为非线性.互换性差，测温范围小(一般在一50-200). 热电偶传感器是工程上应用最广泛的温度传感器。它构造简单.使用方便，具有较高的准确度、稳定性及复现性，温度测量范围宽(-200^-+3500'C )，动态性能好，在温度测最中占有重要的地位。 集成温度传感器是利用晶体管PN结的电流电压特性与温度的关系.把感温PN结及有关电子线路集成在一个小硅片上.构成一个专用集成电路芯片。它具有体积小、反应快、线性好、价格低等优点，但受耐热性能和特性范围的限制，只能用来测150℃以下的温度。如AD590是应用最广泛的一种集成温度传感器.它具有内部放大电路，再配上相应的外电路，可方便地构成各种应用电路.来源——中国仪器仪表网

在现代工业设备中，传感器和检测仪表是不可或缺的一部分的理由，还可由以下两方面来看，传统的工业设备如在其上增加了必要的传感器，配备精密测量部件(附件)，则其功能和精度可以提高，便于用户操作和维护，安全等级也可以提高，设备可以增值；工业设备作为自动化系统的控制对象或作为自动化系统的一部分，必须能与自动化系统的三部分(检测、控制、执行)相兼容或提供接口，使之集成为一个有机的整体，无论是单机自动化或作为大型自动化装置的一部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备本身增加传感器和检测仪表、测量仪表或提供接口，是传统设备更新换代的必要条件。　　　　近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。MEMS的发展，把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品，将另作文介绍)网络化方面，目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网)，这要按各行业的特点，选择其中的一种或多种，近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。　　　　除MEMS外，新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术，如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。　　　　多传感器数据融合技术正在形成热点，它形成于20世纪80年代，它不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以致于融合，这是必然的趋势，多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确实性，获得被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。

您还在使用单一的压力标准表吗？你还在为标准表的送检而浪费精力吗？工业飞速发展的时代，计量行业也逐步走上了智能化的道路，对标准器具的选择在精准之上提出了智能、便携等新的需求。华信仪表作为中国计量行业的领头羊，研发生产的HX601B智能压力校验仪已经达到世界水平，远销海内外。一、高智能满足高要求压力校准标准器已经摆脱了指针读数的时代，HX601B智能压力校验仪引领了压力校准标准智能新时代，实现数据补偿、数字通讯、数字校准功能，带有非易失性存储器不怕断电丢失，完全满足您对智能化程度的要求。二、单机多用途，覆盖各种压力测量压力校准器已经不满足于单一压力测量，HX601B智能压力校验仪功能强大，具有压力测量及高精度直流电压、电流测量功能，并且具有DC24V输出功能，可以直接为检压力变送器提供电源。适用于现场及实验室校验精密压力表、普通压力表、压力变送器、压力传感器、数字压力计、血压计和其他压力仪器仪表，以及精密压力测量等。三、衣兜携带超便携便携是工业设备发展的新方向。HX601B智能压力校验仪总体重量不到0.5kg，轻松装包携带。HX601B智能压力校验仪以其强大的功能、军工质量水平赢得了用户的一致好评，大屏幕液晶，读数醒目，9种压力单位，RS232通讯接口，为使用者提供各种便利方式。。 HX601B智能压力校验仪在用户的赞美声中将进一步升级，更加稳定的功能，漂亮外壳设计，在方寸间，尽显华信风采。

光电液位传感器作为一种先进的液位检测技术，在小家电领域有着广泛的应用。其内置光学电子元件，体积小巧、功耗低、寿命长，并且具备IP68防水等级，还支持个性化机型定制，使得它在小家电领域具有重要的作用。这种传感器内部集成了红外发射管和光敏接收器，检测部位是棱镜结构。在无水状态下，发射管发出的光经过透镜后会折射至接收管；而在有水状态下，光则会折射到液体中，使得接收器无法接收到或只能接收到少量光线。这种精准的光学检测方式，使得光电液位传感器在小家电领域的应用非常广泛。在扫地机器人、洗地机、拖把机、饮水机、加湿器、咖啡机、洗碗机等清水管道的缺水或满水检测中，光电液位传感器发挥着重要的作用。通过其高精度的检测能力，这些小家电设备可以实现对水位的快速、准确的监测，有效避免了因水位异常造成的故障或安全隐患，提升了设备的稳定性和可靠性。[align=center][img=光电液位传感器,600,324]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403191531270803_2337_4008598_3.jpg!w600x324.jpg[/img][/align][url=https://www.eptsz.com]光电液位传感器[/url]的特点也使得其在小家电领域具有优势。由于体积小、功耗低、寿命长以及防水等级高，这种传感器非常适合于小型家电设备的集成应用，能够帮助设备实现更智能、更可靠的液位控制，提升了产品的性能和用户体验。光电液位传感器在小家电领域的应用前景广阔，不仅可以为用户带来更便捷的使用体验，同时也为小家电行业的发展注入了新的动力，推动着智能化、高效化的趋势。

公司介绍嘉兴立特电子科技有限公司是美国德康气体检测设备中国总代理。全面经营代理美国德康公司的各类气体探测器、气体报警控制系统、气体在线流程分析仪。美国德康公司通过ISO9001：2000质量体系认证，产品获得北美认证（CSA）、加拿大认证（UL）、泛美认证（UL）。德康公司在红外线气体探测器、金属氧化物（MOS）半导体H2S气体探测器、光离子智能化气体探测器、电化学有毒气体探测器和催化燃烧型可燃气体探测器等系列产品成为行业的先行者，产品应用范围几乎覆盖整个工业领域。即使面对最具难度和挑战性的工业环境，德康的气体探测技术和产品仍能提供实用而经济的服务，在激烈的市场竞争中占据领先地位。以德康中国总代理立特电子科技有限公司为核心，建立区域代理制度，由立特电子科技有限公司负责中国地区所有事务，包括德康产品的客户咨询、销售、物流、技术培训、安装调试、维护维修等综合业务。为在中国设立研发中心与制造中心创造前期条件。主要的产品包括：电化学有毒气体探测器、金属氧化物（MOS）半导体技术H2S探测器、氧气探测器、催化燃烧型可燃气体探测器、红外线可燃气体及二氧化碳气体探测器、光离子智能VOC蒸汽探测器、气体流程在线分析仪、气体探测报警控制系统、系统集成等。美国德康气体检测设备---世界一流产品，全球最长质保期。诚征全国各地经销代理商！网址:www.jxlead.com公司总部: 地址：嘉兴市勤俭路404号勤俭商务楼6楼 电话: 0573-3911600、2079566、2072559传真: 0573-2079055手机：13957368831上海分公司:地址：上海市闵行区贵都路209号28-301电话：021-54432596、28370595 手机：13761410320西北分公司:地址：西安市新城区东新街234号4-16电话：029-87928928传真：029-87421917手机：13991810572产品介绍催化燃烧型可燃气体探测器美国德康公司的催化燃烧型可燃气体探测器是设计用以监视和探测周围空气中可燃气体浓度在爆炸下限从0~100%LEL的范围内的变化。该传感技术是催化燃烧型，传感器探头可在现场更换。该技术对于可燃性气体普遍适用性，对于种类繁多的可燃性气体有敏锐的反应。DETCON传感器气敏元件经特殊设计有防中毒功能，能在多数工业环境中可靠工作五到十年。该产品主要有三种型号：FP-424C、FP-524C、FP-624C（Microsafe 智能化传感器， 4-20MA输出，RS-485通讯接口，带三个报警继电器 无干扰操作界面）。 电化学有毒气体探测器美国德康公司的电化学有毒气体探测器是设计用以探测周围空气中存在的多种有毒气体浓度的变化。该传感技术是电化学型，传感器探头可在现场更换。该探测器探测有毒气体的种类及检测范围都是在业内首屈一指的。本传感器气敏元件在多数工业坏境下工作寿命在两年以上。该产品主要有四种型号：DM-200IS、DM-400IS、DM-500IS、DM-600IS（Microsafe 智能化传感器， 4-20MA输出，RS-485通讯接口，带三个报警继电器 无干扰操作界面）金属氧化物(MOS)半导体硫化氢探测器美国德康公司的金属氧化物（MOS）半导体H2S气体探测器被设计用以探测周围空气中硫化氢气体的浓度，它的测量范围从标准型的0-20/50/100PPM（可在工作现场调节）到高测量范围型的1,000-10,000PPM。该产品采用金属氧化物半导体传感技术，可动态地显示硫化氢气体浓度的变化。其敏感性可从十亿分之一到百分之一。该技术生产的气敏元件由于自身消耗极小，带温度补偿功能，特别适合在恶劣环境和恶劣气候条件下应用（海上、陆上石油钻井平台，沙漠中，热带气候环境等），拥有十年质保期――世界最长质保期。该产品有三种型号：TP-424C、TP-524C、TP-624C（Microsafe 智能化传感器， 4-20MA输出，RS-485通讯接口，带继电器 无干扰操作界面）氧气探测器美国德康公司的氧气探测器是被设计用于监控缺氧状况及在过程气体中检测氧气浓度的探测器。标准的缺氧监控范围是在体积比0-25%之间，而对过程气体的含氧量检测的范围则在0-1%和0-30%之间。Detcon公司的氧气探测器气敏元件采用空气电池式电化学传感技术。这种探测器气敏元件的使用寿命为两年半到三年。该产品有四种型号：DM-200、DM-434、DM-534、DM-634（Microsafe 智能化传感器， 4-20MA输出，RS-485通讯接口，带继电器 无干扰操作界面）红外光学气体探测器美国德康公司的一系列红外线光学气体浓度探测器是基于先进的光学传感技术设计的，用以探测可燃性烷烃类气体或二氧化碳气体的探测器。这种传感器以无干扰、智能化为特征。简单的菜单式校准及模块化设计和组装简化了安装、维护和调试。这种独特的红外线光学气体传感器经实践证明反应敏锐、工作稳定可靠且所需的阶段性维护最少。此外，DETCON公司的产品质量保证决定了拥有本产品的最低运作成本。该产品主要有四种型号：IR-522 、IR-622（烷烃类） IR-540、IR-640（二氧化碳）（Microsafe 智能化传感器， 4-20MA输出，RS-485通讯接口，带继电器 无干扰操作界面）Model1000 型系列在线流程分析仪美国德康公司的 Model 1000 型系列在线流程分析仪是用以对天然气中的硫化氢和二氧化碳气体浓度提供准确及连续测量的仪器。Model 1000型适用于天然气开采、运输、储藏设备上，维护成本低，现场校验手段简便，部件采用模块化设计，节省了空间。Model 1000型是Detcon 悠久的气体探测器研究及制造历史与一系列先进设计理念相结合的产物。这种操作简便、经济实惠、功能强大的分析仪器，等同于那些价格数倍于它的其它分析技术产品。主要特性l连续测量，运行时间长l操作简便l校准维护简便l价格低廉l无有害废物产生l可选的标准样气l标准输出为：4-20MA，RS-485, 三个继电器l电气分类等级为Class 1 Division 1 Group C, 和 Group D

3月7日，由中国工业气体工业协会和中国电子气体生产与利用百人会主办的第四届中国电子气体发展高峰论坛暨2024中国电子气体百人会年度论坛在北京召开。与会专家指出，现阶段我国电子气体储运装备还存在不少技术难点，[b]智能化、大型化、全球化[/b]将是未来发展的重要趋势。电子气体是半导体工业中使用的关键材料，主要用于外延、掺杂和蚀刻等工艺过程。[b]电子气体的质量和纯度检测主要采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]和红外光谱等仪器。[/b]“[b]随着国内半导体及光伏行业的快速发展及生产工艺的快速迭代，电子气体储运装备的种类越来越多，用户对储运装备运输效率的要求也越来越高[/b]。”石家庄安瑞科气体机械有限公司总监宋新海指出，当前我国电子气体储运装备发展的技术难点，主要集中在设计安全、合规使用性、气瓶材料选用、洁净处理、阀门国产化等方面。“电子气体储运装备的设计安全与使用安全强相关。”宋新海举例说，“在阀门选型方面，氧化亚氮和硅烷这两种介质，不管在阀门材料还是在阀门类型的选择上，都大有不同。氧化亚氮采用手动阀门，而硅烷因泄漏到空气就会自燃，所以必须采用‘手动+气动’串联的方式，才能保证介质零泄漏。并且，硅烷在光伏行业应用中会产生细微颗粒，为了减少磨损，阀座也需采用更耐磨的、使用寿命更长的材料。”宋新海强调，电子气体储运装备的发展应建立在合规使用的基础上。目前，国内对10MPa以上高压T瓶的需求越来越大，而我国TSG 23《气瓶安全技术规程》规定，生产制造10MPa以上的高压T瓶需进行“三新”技术评审。据了解，国外标准高压T瓶已在国内实现批量生产，生产技术难点已被攻克。在国内，相关生产厂家也已陆续开始进行相关项目技术评审。在气瓶材料选用方面，不同介质所选用的气瓶材料亦不同。宋新海介绍，目前管束式集装箱用气瓶材料主要有4130x、4142两种材质，氢脆介质(硅烷、氯化氢、磷烷氢等)选用4130x材质，非氢脆介质(一氧化二氮、三氟化氮、六氟化硫等)选用4142材质。另外，在洁净处理方面，国内在生产环节，多采用抛光研磨、清洗等先进工艺，保证气瓶内壁洁净度，以满足客户要求；在组装环节，所有电子气体产品均在洁净室内进行装配，管路采用自动钨极氩弧焊接；[b]在检测方环节，所有漏点均进行氦检检测[/b]。“电子气体没有‘好’介质，大多具有自燃、有毒、氧化性或腐蚀性等特性，对阀门仪表等零部件的材料、密封、寿命等要求极其苛刻。”宋新海指出，目前我国电子气体储运装备领域阀门附件的国产化率还非常低，主要存在三方面问题。一是阀门材料纯度不高，易存在微量泄漏，耐腐能力差。二是一些阀门壁厚均匀性差，在使用一段时间后易出现内漏现象。三是阀门寿命较短，有的甚至才使用1年，就出现各种小问题。谈及未来电子气体储运装备未来发展趋势，宋新海认为，智能化、储运装备大型化、全球贸易将是重点。“[b]智能化方面，温度传感器、压力传感器、定位装置等智能化检测‘神器’[/b]，将保障移动储运装备的使用更安全、更高效。储运装备大型化方面，太阳能电池新生产工艺带来磷烷氢用气量的巨大变化，使用管束式集装箱可确保较低的交易频率，以降低使用风险。全球贸易方面，未来将有更多的国内气体销往国外，对储运装备的需求将越来越多、品种越来越多样、洁净技术指标越来越严格。”他说。中国电子气体百人会秘书长洑春干在会议上提到，中国气体协会正积极推行电子气体产业包装、工艺及阀门等部件“安全注册”，以推进我国电子气体产业企业高质量发展，促进国产化生产及使用。据了解，前不久，[b]石家庄安瑞科成功研制全国首台磷烷与氢气混合气管束式集装箱并实现交付[/b]。该管束式集装箱作为全国首台针对磷烷与氢气混合气的专用大容积储运装备，不仅储运量大，且安全性高，将大幅度降低气体公司的运营成本。该公司于2023年投资3亿元建设国内第一条智能化、自动化、数字化高压电子气瓶产品生产线，有望助力半导体芯片及光伏等相关行业高质量发展。[来源：中国石油和化学工业联合会][align=right][/align]

21世纪是生命科学和信息科学的世纪。生物传感器正是在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科。生物传感器研究的全面展开是在20世纪80年代,20多年来发展迅速,在食品工业、环境监测、发酵工业、医学等方面得到了高度重视和广泛应用。 一、生物传感器四大应用领域 生物传感器正进入全面深入研究开发时期，各种微型化、集成化、智能化、实用化的生物传感器与系统越来越多。 1.食品工业 生物传感器在食品分析中的应用包括食品成分、食品添加剂、有害毒物及食品鲜度等的测定分析。 在食品工业中，葡萄糖的含量是衡量水果成熟度和贮藏寿命的一个重要指标。中华反应釜网了解已开发的酶电极型生物传感器可用来分析白酒、苹果汁、果酱和蜂蜜中的葡萄糖等。 亚硫酸盐通常用作食品工业的漂白剂和防腐剂，采用亚硫酸盐氧化酶为敏感材料制成的电流型二氧化硫酶电极可用于测定食品中的亚硫酸含量。此外，也有用生物传感器测定色素和乳化剂的报道。 2.环境监测 近年来，环境污染问题日益严重，人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器，生物传感器满足了人们的要求。目前，已有相当部分的生物传感器应用于环境监测中。 二氧化硫(SO2)是酸雨酸雾形成的主要原因,传统的检测方法很复杂。Marty等人将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上,和氧电极制成安培型生物传感器，可对酸雨酸雾样品溶液进行检测。 3.发酵工业 在各种生物传感器中，微生物传感器具有成本低、设备简单、不受发酵液混浊程度的限制、能消除发酵过程中干扰物质的干扰等特点。因此，在发酵工业中广泛地采用微生物传感器作为一种有效的测量工具。 微生物传感器还可用于测量发酵工业中的原材料和代谢产物。另外，还用于微生物细胞数目的测定。利用这种电化学微生物细胞数传感器可以实现菌体浓度连续、在线的测定。 4.医学领域 医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。生物传感技术不仅为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法，而且因为其专一、灵敏、响应快等特点，在军事医学方面，也具有广阔的应用前景。 中华反应釜网了解在临床医学中，酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶，可制成微生物传感器。在军事医学中，对生物毒素的及时快速检测是防御生物武器的有效措施。生物传感器已应用于监测多种细菌、病毒及其毒素。 二、未来生物传感器几大特点 近年来，随着生物科学、信息科学和材料科学发展的推动，生物传感器技术飞速发展。可以预见，未来的生物传感器将具有以下特点。 1、功能多样化：未来的生物传感器将进一步涉及医疗保健、疾病诊断、食品检测、环境监测、发酵工业的各个领域。目前,生物传感器研究中的重要内容之一就是研究能代替生物视觉、听觉和触觉等感觉器官的生物传感器,即仿生传感器。 2、微型化：随着微加工技术和纳米技术的进步，生物传感器将不断地微型化，各种便携式生物传感器的出现使人们在家中进行疾病诊断，在市场上直接检测食品成为可能。 3、智能化与集成化：未来的生物传感器必定与计算机紧密结合，自动采集数据、处理数据，更科学、更准确地提供结果，实现采样、进样、结果一条龙,形成检测的自动化系统。同时,芯片技术将越来越多地进入传感器领域,实现检测系统的集成化、一体化。 4、低成本、高灵敏度、高稳定性和高寿命:生物传感器技术的不断进步,必然要求不断降低产品成本，提高灵敏度、稳定性和延长寿命。这些特性的改善也会加速生物传感器场化、商品化的进程。

[align=left]传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。[/align][color=#333333] [/color]传感器可以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，促进了社会的发展，传感器可以代替多种人工操作并且更加便捷、快速、精准。传感器有着微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化的特点，它促进了传统产业的改造和更新换代。传感器能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。传感器包括有称重传感器、霍尔传感器、[url=http://www.eptsz.com/Index.aspx][color=black]液位传感器[/color][/url]、生物传感器、温度传感器、光敏传感器、位移传感器、压力传感器、视觉传感器等。我们可以看出传感器可以测量温度、压力、重力、液位、物料位置等。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，使用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，可以使使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量，所以传感器对于现代化生产十分重要。激光传感器可以用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。温度传感器可以应用于测量室内和室外的环境温度、压缩机顶部的排气温度、测量变频模块的温度等。光敏传感器可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，可以将这些非电量转换为光信号的变化。液位传感器可以检测各类液体的液位，将检测结果转化为电信号输出。位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，可以把各种被测物理量转换为电量。[color=#333333] [/color]传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成，敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。传感器早可以应用于工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。传感器可以精准的获取可靠的信息，获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段，因此应用范围十分广泛。

1、引言 工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括医学），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分。 在现代工业设备中，传感器和检测仪表是不可或缺的一部分的理由，还可由以下两方面来看，传统的工业设备如在其上增加了必要的传感器，配备精密测量部件（附件），则其功能和精度可以提高，便于用户操作和维护，安全等级也可以提高，设备可以增值；工业设备作为自动化系统的控制对象或作为自动化系统的一部分，必须能与自动化系统的三部分（检测、控制、执行）相兼容或提供接口，使之集成为一个有机的整体，无论是单机自动化或作为大型自动化装置的一部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备本身增加传感器和检测仪表、测量仪表或提供接口，是传统设备更新换代的必要条件。 传感器是一种把非电量转变成电信号的器件，而检测仪表在模拟电子技术条件下，一般是包括传感器、检测点取样设备及放大器（进行抗干扰处理及信号传输），当然还有电源及现场显示部分（可选择），电信号一般为连续量、离散量两种，实际上还可分成模拟量、开关量、脉冲量等，模拟信号传输采用统一信号（4-20mA DC等）。数字化过程中，检测仪表变化比较大，经过几个阶段，近来多采用ASIC专用集成电路，而且把传感器和微处理器及网络接口封装在一个器件中，完成信息获取、处理、传输、存贮等功能。在自动化仪表中经常把检测仪表称为变送器，如问题变送器、压力变送器等。 因为传感器用于各行各业，加之近年家用电器、汽车、信息产业三方面的飞速发展，对传感器需求大增，所以传感器制造业发展很快，形成独立的产业，这就拉动了工业设备，特别是半导体设备制造业的发展，所以人们有必要特别关注传感器产业。 传感器产品品种繁多，基于的科学原理多，技术密集，具有多样性、边缘性、综合性和技艺性，需要多学科、多种高新技术配合。虽然传感器具有高附加效益，但本身价格不高，所以要推动传感器产业的发展，是有难度的。 2、传感器和检测仪表的现状 传感器产品的门类品种繁多，用于流程工业的主要有：温度传感器、压力传感器、重量传感器、流量传感器、液位传感器、氧敏传感器、力敏传感器、气敏传感器、分析仪表……，用于机械工业的还有：开关类的接近/定位传感器安全门开关等安全传感器、旋转编码器、视觉传感器、速度传感器、加速度传感器等，国内传感器共分10大类，24小类，6000个品种，而国外品种更多，如美国约有17000种传感器，所以发展传感器品种的领域很宽广。 中国传感器的市场近几年一直持续增长，一般增长速度超过15%，2003年销售额为186亿元，同比增长率为9%，预计2008年将增加到506亿美圆。2003年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品、专用设备，其中工业和汽车电子产品占市场份额的33.5%。由于改革开放，我国巨大的市场，引来了各国厂商，如西门子、横河、霍尼威尔、欧姆龙、邦纳等公司，这为最终用户和工业设备制造商带来了很大的便利，而国内传感器和检测仪表生产虽有发展，但这远不能跟上形势的需求。各国传感器生产和研发的规模在不断扩大，美国约有1300家生产和开发传感器的厂家，100多个研究院所和院校，日本有800家厂商。我国近年建立了传感器技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室等研发基地，初步建立了敏感元件和传感器产业，2000年总产量超过13亿只，目前我国已有1688家从事传感器的生产和研发的企业，其中MEMS研制生产的已有50多家，到“十五”末期，敏感元件和传感器年总产量已达到20亿只。 我国在参加国际传感器市场竞争方面也走出了新路子，如沈阳仪表科学研究院的“传感器国家工程研究中心。”已向美国出口力敏传感器芯片40万只。 传感器技术包括敏感机理，敏感材料，工艺设备和计测技术四个方面约有30多种技术。随着微电子技术的发展，传感器技术发展很快，我国研发的力量尚需大量投入，特别要加强具存自主知识产权的传感器的创新开发。科研成果的转化及传感器生产产业化问题，在我国更是迫在眉睫的问题，在批量生产情况下，控制传感器产品性能（主要是稳定性、可靠性），使之合格率达到商业化产业要求，就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备，因此应在开发专用工艺设备上下功夫，解决传感器生产产业化的“瓶颈”问题。在传感器的应用上，特别是新型传感器的应用上，还得大力推广，改革开放创造了市场经济条件，各种工业设备应用了先进的传感器，这扩大了传感器市场，也使我国新型传感器生产产业化有了动力。 在传感器生产产业化过程中，应该在引进国际技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，同时也满足了国内市场的需求，形成了传感器生产产业规模。如横河公司最近发布的EJX多变量变送器，就是个可以考虑引进技术的例子，它精度高（0.025%）、智能化程度高，采用现场总线技术，由于能把质量、流量、介质压力及导管堵塞诊断、蒸气体热诊断和孔板磨损情况等多种变量和信息经现场总线传输给中央控制室；对保证生产和提供设备维护信息、保证安全运行都很有利，这种新型变送器的发展，配合了自动化系统管控一体化的变革，只有信息源头能力强了，信息丰富了，才能使信息化更好促进生产力发展。另外，广阔的重化工工业市场使得新型传感器变送器在石油化工、冶金、电力等多个行业用量可以达到批量化产业要求。 3、传感器和检测仪表的发展趋势 近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器（如上述EJX变送器）。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术（X光深层光刻、微电铸和微复制技术）、激光微加工技术和微型封装技术等。MEMS的发展，把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路（运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路）等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。（注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品，将另作文介绍）网络化方面，目前主要是指采用多种现场总线和以太网（互联网），这要按各行业的特点，选择其中的一种或多种，近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。 除MEMS外，新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术，如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。 多传感器数据融合技术正在形成热点，它形成于20世纪80年代，它不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以致于融合，这是必然的趋势，多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确实性，获得被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层（像素层）融合、特征层融合、决策层（证据层）融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。 4、结束语 2002年发行的由王大珩主编的“现代仪器仪表技术与设计”上下两卷400多万字的巨著，为我们发展仪器仪表工业添加了助推力，其中第三篇为智能微系统技术、第四篇为传感器技术、第十二篇为信息传输与网络化一起相关发展技术，均与传感器和检测仪表有直接关系，很值得我们从事自动化工作的人员一读，其它门类仪表的篇章及现代设计科学和先进制造技术篇章也使我们更

[align=left][font=微软雅黑][size=10.5pt]近年来，国内外传感器机构和技术研究与开发的投入不断增加，传感器技术也取得了飞速的进步。随着传感器[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]技术[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]的不断发展，[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]新型[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]高性能[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]的[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]传感器应用成本将不断降低，应用效果将不断提高，从而带动传感器行业的可持续发展。[/size][/font][/align][font=微软雅黑][size=10.5000pt]传感器在人工智能领域的应用很广泛，[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]通过智能传感器将人机连接起来，并结合软件和大数据分析，可以突破物理和材料科学的局限性。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]在国家大力加强传感器开发和应用的一系列政策的指导和支持下，中国传感器产业[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]有着[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]良好的发展前景，并有望获得未来的增长空间。许多公司积极构建物联网和传感器[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]共同[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]发展的生态环境，依靠移动互联网，积极整合产业链的所有环节，引导消费者参与，拉近产品与市场的距离。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]通过[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]传感器使得[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]智慧城市建设[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]不断[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]促进公共基础设施和服务体系的[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]完善[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]，有效地聚集资金、人力以及社会各类资源发挥产业带动效应[/font] 以重点领域为突破口，瞄准市场需求广、领域带动效果明显的惯性传感器、环境传感器等产品进行重点投入，鼓励企业并购重组，加快进军高端传感器市场 加快建立并落实信息安全保障体制，加强信息保护技术研发，建立安全风险等级评估体系。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]作为整个物联网的末端，传感器具有最大的潜在需求。国内传感器行业对进口的巨大依赖已成为中国物联网发展的瓶颈。只有国内企业实现传感器的国产化才能提升整个产业的整体实力，才能实现加快物联网产业的飞速发展。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt]未来[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]传感器将朝着高性能、低成本、低功耗技术水平发展。关键技术包括新材料新功能传感器、单芯片集成传感器和微处理系统的[/font]MEMS芯片、支持微处理器信息处理和存储的智能化传感器、适应各类特殊环境的高精度传感器等技术。[/size][/font][font=微软雅黑][size=10.5000pt][font=微软雅黑]当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后，随着[/font]CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。[/size][/font]

各位老师、专家：我想求购微剪应力传感器（shear stress sensor)，要求：微型化，重量轻，几十个这样的传感器能集成在硅膜或者其它薄膜上，组成阵列，能贴附在飞机机翼表面，测量机翼表面剪应力。谢谢！

传感器和检测仪表的现状和发展趋势 1、引言 工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括医学），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分。 在现代工业设备中，传感器和检测仪表是不可或缺的一部分的理由，还可由以下两方面来看，传统的工业设备如在其上增加了必要的传感器，配备精密测量部件（附件），则其功能和精度可以提高，便于用户操作和维护，安全等级也可以提高，设备可以增值；工业设备作为自动化系统的控制对象或作为自动化系统的一部分，必须能与自动化系统的三部分（检测、控制、执行）相兼容或提供接口，使之集成为一个有机的整体，无论是单机自动化或作为大型自动化装置的一部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备本身增加传感器和检测仪表、测量仪表或提供接口，是传统设备更新换代的必要条件。 传感器是一种把非电量转变成电信号的器件，而检测仪表在模拟电子技术条件下，一般是包括传感器、检测点取样设备及放大器（进行抗干扰处理及信号传输），当然还有电源及现场显示部分（可选择），电信号一般为连续量、离散量两种，实际上还可分成模拟量、开关量、脉冲量等，模拟信号传输采用统一信号（4-20mA DC等）。数字化过程中，检测仪表变化比较大，经过几个阶段，近来多采用ASIC专用集成电路，而且把传感器和微处理器及网络接口封装在一个器件中，完成信息获取、处理、传输、存贮等功能。在自动化仪表中经常把检测仪表称为变送器，如问题变送器、压力变送器等。 因为传感器用于各行各业，加之近年家用电器、汽车、信息产业三方面的飞速发展，对传感器需求大增，所以传感器制造业发展很快，形成独立的产业，这就拉动了工业设备，特别是半导体设备制造业的发展，所以人们有必要特别关注传感器产业。 传感器产品品种繁多，基于的科学原理多，技术密集，具有多样性、边缘性、综合性和技艺性，需要多学科、多种高新技术配合。虽然传感器具有高附加效益，但本身价格不高，所以要推动传感器产业的发展，是有难度的。 2、传感器和检测仪表的现状 传感器产品的门类品种繁多，用于流程工业的主要有：温度传感器、压力传感器、重量传感器、流量传感器、液位传感器、氧敏传感器、力敏传感器、气敏传感器、分析仪表……，用于机械工业的还有：开关类的接近/定位传感器安全门开关等安全传感器、旋转编码器、视觉传感器、速度传感器、加速度传感器等，国内传感器共分10大类，24小类，6000个品种，而国外品种更多，如美国约有17000种传感器，所以发展传感器品种的领域很宽广。 中国传感器的市场近几年一直持续增长，一般增长速度超过15%，2003年销售额为186亿元，同比增长率为9%，预计2008年将增加到506亿美圆。2003年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品、专用设备，其中工业和汽车电子产品占市场份额的33.5%。由于改革开放，我国巨大的市场，引来了各国厂商，如西门子、横河、霍尼威尔、欧姆龙、邦纳等公司，这为最终用户和工业设备制造商带来了很大的便利，而国内传感器和检测仪表生产虽有发展，但这远不能跟上形势的需求。各国传感器生产和研发的规模在不断扩大，美国约有1300家生产和开发传感器的厂家，100多个研究院所和院校，日本有800家厂商。我国近年建立了传感器技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室等研发基地，初步建立了敏感元件和传感器产业，2000年总产量超过13亿只，目前我国已有1688家从事传感器的生产和研发的企业，其中MEMS研制生产的已有50多家，到“十五”末期，敏感元件和传感器年总产量已达到20亿只。 我国在参加国际传感器市场竞争方面也走出了新路子，如沈阳仪表科学研究院的“传感器国家工程研究中心。”已向美国出口力敏传感器芯片40万只。 传感器技术包括敏感机理，敏感材料，工艺设备和计测技术四个方面约有30多种技术。随着微电子技术的发展，传感器技术发展很快，我国研发的力量尚需大量投入，特别要加强具存自主知识产权的传感器的创新开发。科研成果的转化及传感器生产产业化问题，在我国更是迫在眉睫的问题，在批量生产情况下，控制传感器产品性能（主要是稳定性、可靠性），使之合格率达到商业化产业要求，就需要有先进的制造工艺和自动化水平很高的工艺设备，因此应在开发专用工艺设备上下功夫，解决传感器生产产业化的“瓶颈”问题。在传感器的应用上，特别是新型传感器的应用上，还得大力推广，改革开放创造了市场经济条件，各种工业设备应用了先进的传感器，这扩大了传感器市场，也使我国新型传感器生产产业化有了动力。 在传感器生产产业化过程中，应该在引进国际技术和自主创新两方面都不放松。在引进国外先进技术中，可以提高自己的技术，同时也满足了国内市场的需求，形成了传感器生产产业规模。如横河公司最近发布的EJX多变量变送器，就是个可以考虑引进技术的例子，它精度高（0.025%）、智能化程度高，采用现场总线技术，由于能把质量、流量、介质压力及导管堵塞诊断、蒸气体热诊断和孔板磨损情况等多种变量和信息经现场总线传输给中央控制室；对保证生产和提供设备维护信息、保证安全运行都很有利，这种新型变送器的发展，配合了自动化系统管控一体化的变革，只有信息源头能力强了，信息丰富了，才能使信息化更好促进生产力发展。另外，广阔的重化工工业市场使得新型传感器变送器在石油化工、冶金、电力等多个行业用量可以达到批量化产业要求。 3、传感器和检测仪表的发展趋势 近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器（如上述EJX变送器）。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术（X光深层光刻、微电铸和微复制技术）、激光微加工技术和微型封装技术等。MEMS的发展，把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路（运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路）等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。（注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品，将另作文介绍）网络化方面，目前主要是指采用多种现场总线和以太网（互联网），这要按各行业的特点，选择其中的一种或多种，近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。 除MEMS外，新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术，如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。 多传感器数据融合技术正在形成热点，它形成于20世纪80年代，它不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以致于融合，这是必然的趋势，多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确实性，获得被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层（像素层）融合、特征层融合、决策层（证据层）融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。 4、结束语 2002年发行的由王大珩主编的“现代仪器仪表技术与设计”

解读传感器如何发展 传感器的出现，被誉为本世纪初高压电器制造业的一场革命。其数字化输出、网络化接线使得电网更安全、更环保、更利于一次设备乃至整个输配电系统的智能化。传感器与传统互感器相比有以下特点： 小信号传输代替大功率输出，互感器小型化、低功率化可使原先数十公斤甚至上吨的重量减小到几公斤。 光隔离代替油、气绝缘。独立式高压互感器一二次间采用光纤数字连接，光隔离代替复杂昂贵的油气绝缘系统，这是一个革命性变革，使得电压愈高，互感器的性价比愈高。 数字化输出替代模拟输出，便于后续网络连接和智能化处理，采用光纤传输，具有更强的抗电磁干扰能力。 网络数据共享代替多绕组并行接线。传感器单点测量数据可经由工业以太网传输，因而获得共享，在电站可省去大量的并行电缆。 应用情况 资料统计，我国目前大约有上百个单位从事新型传感器的试探性研发，初步形成供货能力的大约有十家左右，门类较为齐全，可全面供货的目前已经有3～5家。产品涉及10～800千伏,电流、电压、独立式、组合电器式等不同品种。 2004年起，有源传感器先于光学互感器进入市场应用，有源传感器高压侧将电流信号转换为数字信号经光纤传至地电位，像光学传感方案一样，实现了高低压之间的光隔离绝缘，加之便于工业化批量生产，已成为占主导地位的互感器种类。 同一时期，我国研发一种更加实用的“自励源”技术，从而有源式转变为一种“准无源”结构。这一方案可大幅度简化互感器，从根本上提高可靠性和寿命周期。 不久，一种适合电子式小功率分压的“等势腔”分压结构在我国出现，它具有很高的绝缘安全性和测量精度指标，因而可以替代传统依靠油、气绝缘的互感器。该技术特别适合于高压、特高压分压器结构的干式化，是一种出自我国的新型电子式电压互感器。 为了克服测量性能易受温度、震动应力的影响，目前，光学方案已经由环状磁光玻璃改进为一种光纤式传感器，使得光学方案登上了一个新的技术平台，更加接近实用要求，这类被称为光纤式的电子互感器已经有少量试用，需要进一步克服结构复杂和造价过高问题。 应用面临的主要问题 传感器改变了原有的装配应用方式，例如微电子器件被前移至户外环境的高压线、隔离刀闸、断路器等强干扰源附近，必须经受恶劣气候条件以及不规则强电磁干扰的考验，所以目前传感器研发和应用中面临的主要问题是：电磁干扰防护、通信差错控制、可靠电源方式以及适应户外环境，如果措施不当，易引发信号失效、保护误判、锈蚀老化等。 解决这些问题，我们需要尽快完善试验、检验相关标准，促进传感器下一步研发的关注点向高可靠、高稳定方向倾斜。 未来研发方向 传感无源化：由于无源传感方式具有技术优势，独立式ECT传感部件将趋向于无源化，这包括有源式传感器将通过摆脱对外源的依赖，实现自供电，走向准无源化，由此，传感器平均寿命周期将会达10年以上。 经过一系列传感器的脉理，我们熟知了传感器的发展趋势，在未来的世界里，传感器的发展，人人可以见得.[color=#fe2419][size=5]以后发帖要注意版规哦，不能有超链接！！！[/size][/color]