传感器应用技术习题册答案(传感器及应用试题及答案)

随着新冠疫情仍未停息、俄乌战争爆发、猴痘&不明肝炎等疾病肆虐,全球发展的不确定性越来越高,未来将走向何方?基于这些不明朗事件,近日,著名科技网站Sentech更新了对未来传感器的发展趋势内容,21条预期趋势

随着新冠疫情仍未停息、俄乌战争爆发、猴痘&不明肝炎等疾病肆虐,全球发展的不确定性越来越高,未来将走向何方?

基于这些不明朗事件,近日,著名科技网站Sentech更新了对未来传感器的发展趋势内容,21条预期趋势里,不安全的情况将很容易预测、集成电源且可长距离无线连接、自学习无需维护或校准等被新增或提到了更前列。

认为未来传感器专家将更加重要因为知识将更细分且尖端,人类的感知需求带动了传感器的不断增长,可持续发展、传感器融合,数据共享等将是未来传感器发展的主题。

在动荡的、隔离的世界里,传感器的感知能力的重要性前所未有的提高!

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未来,传感器只会变得更智能,测量更准确,传感器技术是机器应用的基础。对于(研发)工程师来说,如果没有正确的传感器知识,成功应用新的传感器技术将成为艰巨的挑战!你对未来的传感器有何期待?我们列出的 21 项传感器应用技术趋势为你提供了一个完整的画面。

如果不清楚哪种类型的传感器适合你的情况,你在工程中遇到挑战和问题,你可以在其中使用这里的一些帮助。这篇文章描述关于智能传感器的发展方向、传感器数据融合技术和关键发展目标。

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为什么对智能传感器的需求不断增长?

我们对新感知的需求不断增加,有了这些感知,你就有更多的可能性来实现。例如,通过更快地做出应变,工作流程可以变得更加简短和高效。因此,你的工作将事半功倍。事实上,每个人都在追求效率。

过去,我们不关心测量事物和节省成本。然而现在已经改变,因为我们从主要采用机械测量的世界过渡到采用传感器技术的数字时代。因此,我们和我们的机器将获得更多感知。

数字化对生产成本、产品质量和制造时间等方面具有积极影响。我们希望在更短的时间内生产更多,这样我们就有更多的时间去做其他的事情。这就是对智能传感器的需求不断增长的原因。

对智能传感器的需求正在增长,因为我们感知的事物越来越多。

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传感器技术关键发展目标

作为传感器技术的开发商、供应商或客户,你还有其他需要考虑的问题,例如生产成本、质量和制造时间。这些因素可能会影响用户选择较低质量的产品,因为它更便宜,而且快到明天就可以上市。

Kobus:“当你谈到创新时,我们意识到我们正在消耗地球的资源。平衡发展因地区而异,特别是如果你知道你的选择会在两百年内导致地球彻底毁灭。可持续发展已经是传感器开发和创新的重要目标,且100% 将成为未来的主题。”

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效率和可持续性

可持续性和经济收益之间的平衡始终存在于创新过程中。你可以考虑使大型农业机械变得沉重且极其耐用。与较轻的机器相比,在陆地上移动它需要更多的燃料(即金钱)。

如果你制造同样的农业机器“产品质量较低”,它会给环境带来更大的负担,但生产成本可能会更低。更短的产品周期为更快地创新创造了更多需求,对于可持续使用的机器,长期创新是必要的。

当然,这种权衡总是与利润、成本有关。因此,在开发带有智能传感器的新机器时,可持续性在多个方面都是一个优势。

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传感器专家非常重要

未来每个人都会知道传感器的存在,但对其怎样测量数据的认识却非常少人了解,因为未来智能传感器将越来越尖端。

帮助客户选择适合他的传感器技术以及如何正确地集成是非常重要的,未来传感器知识会更细分,所以可能会出现有人试图用压力传感器测量长度的情况。

“这似乎是一个疯狂的例子,但缺少更深层次的专业知识将使许多工作都变得非常困难,这增加了传感器专家的附加价值”Kobus说道。

传感器新应用的基础

对改进客户设备的追求是开发传感器新应用的基础。对客户来说什么是最重要的,究竟怎样可以进一步帮助他,他是自己想到的应用场景,还是传感器专家在帮助他增强了他的需求?这都需要不断学习和改革新技术,你是否已经了解未来几年的传感器发展趋势?

创新正在加速,部分原因是“传感器融合”的出现。你可以在一个紧凑的传感器器件中集成不同的传感器。两种传感器技术的结合提供了更多新信息,使应用程序更智能、更高效,这就是“传感器数据融合”。

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传感器数据融合——就像人一样工作

Kobus:“传感器数据融合最合适的例子是——你作为一个人,你将不同的物件放在一起,然后你能够以有效的方式进行组合和排列。为了完成工作,你需要动用体内的所有“传感器”(五官)。未来,传感器也将能够以这种方式独立工作。然后机器会自我学习,具有深度学习算法的人工智能将是未来。”

传感器融合使应用设备更紧凑、更智能,基于传感器数据和算法的预测需要从宏观角度俯瞰。

通过传感器提供大量数据,快速分析数据并建立连接(在应用设备之间)是现代机器设备的力量。智能设备发现了比人类观察到的更多可能性和模式。

如果传感器能像大脑一样融合发挥作用,未来人类的某些能力将被迅速取代。同样,这一切都与效率和成本节约有关。新的发展将根据我们人类的需求而快速得到实现,这些都将通过传感器融合完成。

共享数据的障碍

提供大量数据是未来传感器开发的关键。这些数据不仅适用于你自己,你还可以与合作伙伴共享(经过密切协商),合作伙伴各有专长,只有通过合作,你才能发展新的创收商业模式,并使你开发的设备更好。

最大的障碍与(传感器融合)数据的共享直接相关。“数据就是力量,你的钱,你的商业秘密。通过与合作伙伴共享数据,你可以提供价值。因此,你得到什么回报的问题将成为你为此提供了什么数据”,Kobus 从他的项目经验中指出。传感器创新和由此共享的数据不仅创造了新的机会,也挑战了固有的合作关系。

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创新之轮不断旋转得更快

你会看到,未来传感器将不只有一个特定的优势,而是针对某个应用领域的多种优势的组合。每个人都越来越意识到“这种收益”,但这也压低了产品和服务的利润率。

因此,我们不仅需要认识到技术进步的可能性,同时需要意识到随之带来的成本和制造时间。这个“创新轮”将旋转得更快,我们的需求也会增加。

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未来应用中的 21 种传感器趋势

更智能、更准确、更快、无线、更安全、自学习、更小、标准化……有许多传感器开发正在进行中,所有这些都围绕着这些点。

作为(研发)工程师,你可以预期,在2022年的未来几年内跟上所有发展和可能性将变得更具挑战性。通过这份包含 21 种智能传感器应用的列表,你可以根据你的项目定制你的期望。

通过传感器创新,也通过芯片级传感器融合的日益快速发展:

1.机器和设备的预测性维护将变得越来越有效,更容易,更便宜并改善了正常运行时间。将来,维护将依赖于传感器,而不是根据基于需求的时间表进行维护。

2.安全也将得到改善,因为不安全的情况将很容易预测

3.自主传感器技术将成为可能,它带有集成电源且可长距离无线连接

4.传感器将在整个使用寿命内进行自学习,而无需维护,修改或校准。

5.机器人技术的可能性和应用领域将大大增加。

6.芯片级的新技术正在兴起。由于发射器,接收器和印刷电路板越来越小,传感器融合将有更多可能。

7.更复杂的检测将是可能的……技术将相互抵消。

8.传感器将越来越多地提供对我们行为的更好理解。这将导致我们在空气质量,旅行,汽车维护,生活方式,保险,能源消耗等方面设定其他要求。

9.可以对牲畜进行全自动管理。精准农业也将触手可及。

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10.农民的单产将大大提高,使其能够更好地与高质量和农作物产量竞争。传感器将越来越多地用于研究土壤质量,气候,农作物,疾病,鼠疫和杂草。

11.农民的(生产)成本将降低,田间和摊位的工作条件将得到改善。

12.新的激光雷达系统将为自动驾驶汽车配备真正的“视觉”。

13.足球将配备传感器技术。

14.我们将使用合成传感器。

15.城市将变得更加智能,我们将能够“完善”生态系统。例如,洪水管理,空气质量,蓝藻,停车场,安全游乐场,纪念性树木将生存,土壤状况将得到改善。

16.组件将取代人类感官的角色。数据将变得更加可靠并不断收集。数据将使用智能软件和算法转换为有用的信息。

17.我们将越来越多地根据自己收集的传感器信息做出更多的决策。我们将不再让事情充满机会。

18.我们将在生活的各个方面遇到传感器技术。

19.我们将使用更多的传感器来改善环境,改善能源管理并建造绿色办公大楼。

20.传感器将是易于使用且可以根据所使用的应用进行快速调整的高度集成的测量模块。

21.传感器将成为真正的“智能传感器”:可以自我监控,将状态诊断传输到操作系统并创建可靠的测量和校准数据网络的智能测量单元。

结语

全球不确定事件越来越多,在隔离的社会中,远程办公、远程控制等需求成为刚需,尤其是工业生产中,“人”正成为最不稳定的因素。

这些事件,加速了人类从机械时代到数字时代,从物联网到人工智能的发展,这些发展对传感器的需求增加也将越快速。

来源:Sentech | Hermen Kobus(经动感传感重新编校)

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