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智慧感測器現在發展並不成熟,目前比較成熟的就是視覺感測器。
感測器是現代工業自動化的基礎,正是由於先進的感測器的不斷出現才有了現在工業自動化的不斷推陳出新。而智慧感測器的出現,更是對未來工業4.0的發展有舉足輕重的地位。
因為現在比較成熟的只有視覺感測器,所以我們先講一下視覺感測器的應用吧。
機器視覺主要分為2d視覺 3d視覺
2d視覺:用工業相機對目標產品進行拍照,然後透過軟體進行分析。可以進行二維尺寸測量,或者透過與標準品對比檢測瑕疵。
3d視覺:透過鐳射線掃等方式,對產品進行3維方向上的測量。
目前2d視覺因為價格便宜、檢測速度快,所以市場佔有率很高,在食品行業、電子行業均有很廣泛的應用。而3d視覺動輒10w左右的價格,讓它的應用範圍比較受限,主要用在一些較大的公司。
在未來的智慧製造領域,智慧感測器的應用範圍將更加廣闊。
如今智慧感測器已廣泛應用於航天、航海、國防、工農業、醫療和交通等各個領域中。
航空航天:NASA為檢測製造太空梭的材料是否達到使用壽命,需要經常檢測運載火箭的艙內設施以及各個關鍵部件結構的的健康狀況,因此在艙身各部分安裝感測器接收器,在接收到中央感測器發射的電磁波,將其轉換為實時資料並傳輸到計算機中,計算機利用自身的一套演算法處理該資料並實現資訊反饋,提供了一種結構健康監測的實現方法。
海洋探測:開發海洋資源的前提是海洋資訊的實時收集與檢測,隨著物聯網技術在海洋環境領域的廣泛應用,為實現海洋環境實時監測、海洋資訊實時採集,海洋資訊智慧採集成為保證海洋環境監測的基礎。
國防軍事:軍事力量是衡量一國國防實力和綜合實力的關鍵指標,對於國防建設具有重要的作用。作為軍事力量的重要組成部分,武器系統的效能決定了軍事隊伍作戰的成敗,在武器系統中引入智慧感測器不僅能夠實時監測戰場形勢變化從而及時調整偵察和作戰計劃,而且可以透過應用各類微小感測裝置實現隱蔽性監視,為摧毀敵人目標點和攻擊武裝力量奠定技術和環境基礎。
工業生產:利用傳統的感測器無法對某些產品質量指標(例如,黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進行快速直接測量並在線控制。而利用智慧感測器可直接測量與產品質量指標有函式關係的生產過程中的某些量(如溫度、壓力、流量等),利用神經網路或專家系統技術建立的數學模型進行計算,可推斷出產品的質量。
智慧農業:智慧農業是現代農業發展的高階階段,涉及到應用感測和測量技術、自動控制技術、計算機與通訊技術等智慧資訊科技,依託安置在農產品種植區的各個感測器節點和通訊網路,實施監測農業生產的田間智慧種植資料,實現視覺化管理、智慧預警等,因此感測器技術是現代農業發展的一項關鍵技術。
生物醫學:在生物醫學領域中,感測器作為核心部件被應用到了眾多的檢測儀器中,關乎到人體健康往往對醫用感測器有更高要求,不僅對其精確度、可靠性、抗干擾性,同時在感測器的體積、重量等外部特性上也有其特殊的要求,因此感測器在醫學中的應用在一定程度上反映了感測器的發展水平。隨著可穿戴式、可植入式微型智慧感測器逐漸面世,醫學檢測儀器的發展有了里程碑式的飛躍。
智慧交通:智慧交通產品中對感測器的應用首推自動駕駛,由於汽車車體本身空間有限,普通的感測器難以滿足時代提出的新需求,這時候智慧感測器的優勢便凸顯出來。相較於傳統感測器,智慧感測器不僅可實現精準的資料採集,而且能將成本控制在一定範圍內。另外,其自動化能力以及多樣化功能也為智慧感測器加分不少。
智慧感測器除了在上述的領域中廣泛應用,在某些細分領域也擔當著重要角色,比如振動監測、傾角監測,透過運用現代智慧感測器聯網技術在數字化智慧感測器中的應用使其在使用過程中與上位機實現無線連線、遠端測控,實現分散式無人值守線上監測。
數字化智慧感測器:數字化智慧感測器具備以下幾個優點、功能:1、透過高精度數字感測器配合軟體技術可實現高精度的資訊採集;2、具有一定的程式設計自動化能力;3、搭載不同的數字感測器模組可實現壓力、振動、溫度、速度、傾角等多種不同的資料採集分析功能;4、可實現無線遠端跨地域測控;5、可靠性高,能適應各種惡劣環境。
功能及特點:
1、 透過搭載不同功能的數字感測器模組可實現傾角、三向速度、加速度等多種不同的物理引數採集分析功能;
2、 數字化智慧感測器整合度高,小巧便攜,實現資料採集、分析功能於一體,無需再搭配分析儀;
3、 內建GPS模組,具備自動定位功能,支援分散式同步測量;
4、 內建wifi模組,支援數百支感測器智慧感測器;
5、 自適應環境噪聲,自動設定觸發條件;
6、 高強度分子材料+合金材料,防水防塵,適應外場惡劣環境;
7、 全套應用軟體,無需二次開發;
8、 智慧雲支援,可透過4G/5G通訊,可實現遠端跨地域測控。
應用場景:
1、 工業精確製造、城市工程、爆破工程、交通工程、軍工試驗等領域的生產作業和試驗現場;
2、 精密機床、發電機組、捲菸機、特種裝置等大型機電裝置與旋轉機械的振動監測;
3、 汽車、飛機等振動試驗引數測試;
4、 橋樑、隧道等重型運輸監測和施工監測;
5、 爆破工程的衝擊與振動監測和安全評價等
配圖: