Super! Ringkasan komprehensif pengetahuan sensor

Sensor, juga dikenal sebagai Sensor atau Transduser dalam bahasa Inggris, didefinisikan dalam Kamus Webster Baru sebagai: "Perangkat yang menerima daya dari satu sistem dan biasanya mengirimkan daya ke sistem kedua dalam bentuk lain." Berdasarkan definisi tersebut, fungsi sensor adalah mengubah suatu bentuk energi menjadi bentuk energi lain, sehingga banyak ahli juga yang menggunakan “transduser” untuk menyebut “sensor”.

Sensor adalah alat pendeteksi, biasanya terdiri dari elemen sensitif dan elemen konversi, yang dapat mengukur informasi dan memungkinkan pengguna untuk melihat informasi. Melalui transformasi, data atau informasi nilai dalam sensor diubah menjadi sinyal listrik atau bentuk keluaran lain yang diperlukan untuk memenuhi persyaratan transmisi, pemrosesan, penyimpanan, tampilan, perekaman, dan kontrol informasi.

01. Sejarah perkembangan sensor

Pada tahun 1883, termostat pertama di dunia resmi diluncurkan dan diciptakan oleh seorang penemu bernama Warren S. Johnson. Termostat ini dapat menjaga suhu hingga tingkat akurasi tertentu, yaitu dengan menggunakan sensor dan teknologi penginderaan. Pada saat itu, itu adalah teknologi yang sangat kuat.

Pada akhir tahun 1940-an, sensor infra merah pertama kali muncul. Selanjutnya, banyak sensor yang terus dikembangkan. Hingga saat ini terdapat lebih dari 35.000 jenis sensor di dunia yang sangat kompleks jumlah dan penggunaannya. Bisa dikatakan saat ini adalah masa terpanas bagi sensor dan teknologi sensor.

Pada tahun 1987, ADI (Analog Devices) mulai berinvestasi dalam penelitian dan pengembangan sensor baru. Sensor ini berbeda dari yang lain. Ini disebut sensor MEMS, yang merupakan jenis sensor baru yang diproduksi menggunakan teknologi mikroelektronika dan mesin mikro. Dibandingkan dengan sensor tradisional, sensor ini memiliki karakteristik ukuran kecil, ringan, biaya rendah, konsumsi daya rendah, keandalan tinggi, cocok untuk produksi massal, integrasi mudah, dan kecerdasan. ADI adalah perusahaan paling awal di industri yang melakukan penelitian dan pengembangan MEMS.

Pada tahun 1991, ADI merilis perangkat MEMS High-g pertama di industri, yang terutama digunakan untuk pemantauan tabrakan kantung udara mobil. Setelah itu, banyak sensor MEMS yang banyak dikembangkan dan digunakan pada instrumen presisi seperti ponsel, lampu listrik, dan pendeteksi suhu air. Pada tahun 2010, terdapat sekitar 600 unit di dunia yang terlibat dalam penelitian dan pengembangan serta produksi MEMS.

02. Tiga tahap pengembangan teknologi sensor

Tahap 1: Sebelum tahun 1969

Terutama diwujudkan sebagai sensor struktural. Sensor struktural menggunakan perubahan parameter struktural untuk merasakan dan mengubah sinyal. Misalnya: sensor regangan resistansi, yang menggunakan perubahan resistansi ketika bahan logam mengalami deformasi elastis untuk mengubah sinyal listrik.

Fase 2: Sekitar 20 tahun setelah 1969

Sensor solid-state, yang mulai dikembangkan pada tahun 1970an, terdiri dari komponen padat seperti semikonduktor, dielektrik, dan bahan magnetik, dan dibuat menggunakan sifat bahan tertentu. Misalnya: menggunakan efek termoelektrik, efek Hall, dan efek fotosensitifitas untuk membuat sensor termokopel, sensor Hall, dan fotosensor.

Pada akhir tahun 1970-an, dengan berkembangnya teknologi integrasi, teknologi sintesis molekul, teknologi mikroelektronika, dan teknologi komputer, muncullah sensor terintegrasi.

Sensor terintegrasi mencakup 2 jenis: integrasi sensor itu sendiri dan integrasi sensor dan rangkaian selanjutnya. Sensor jenis ini terutama memiliki karakteristik biaya rendah, keandalan tinggi, kinerja bagus, dan antarmuka fleksibel.

Sensor terintegrasi berkembang sangat pesat dan kini menguasai sekitar 2/3 pasar sensor. Mereka berkembang ke arah harga murah, multifungsi dan serialisasi.

Tahap ketiga: umumnya mengacu pada akhir abad ke-20 hingga saat ini

Yang disebut sensor cerdas mengacu pada kemampuannya untuk mendeteksi, mendiagnosis mandiri, memproses data, dan beradaptasi dengan informasi eksternal. Ini adalah produk kombinasi teknologi komputer mikro dan teknologi deteksi.

Pada tahun 1980an, sensor cerdas baru mulai berkembang. Saat ini, pengukuran cerdas terutama didasarkan pada mikroprosesor. Sirkuit pengkondisi sinyal sensor, komputer mikro, memori, dan antarmuka diintegrasikan ke dalam sebuah chip, memberikan sensor kecerdasan buatan pada tingkat tertentu.

Pada tahun 1990-an, teknologi pengukuran cerdas semakin ditingkatkan, dan kecerdasan diwujudkan pada sensor tingkat pertama, menjadikannya memiliki fungsi diagnosis mandiri, fungsi memori, fungsi pengukuran multi-parameter, dan fungsi komunikasi jaringan.

03. Jenis-jenis sensor

Saat ini, standar dan norma internasional di dunia masih kurang, dan jenis sensor standar resmi belum dirumuskan. Mereka hanya dapat dibagi menjadi sensor fisik sederhana, sensor kimia dan biosensor.

Misalnya, sensor fisik meliputi: suara, gaya, cahaya, magnet, suhu, kelembapan, listrik, radiasi, dll.; sensor kimia meliputi: berbagai sensor gas, nilai pH asam basa, ionisasi, polarisasi, adsorpsi kimia, reaksi elektrokimia, dll; sensor biologis meliputi: elektroda enzim dan bioelektrik mediator, dll. Hubungan sebab akibat antara penggunaan produk dan proses pembentukan saling terkait, dan sulit untuk mengklasifikasikannya secara ketat.

Berdasarkan klasifikasi dan penamaan sensor, jenis sensor pada dasarnya dibedakan sebagai berikut:

(1) Menurut prinsip konversi, sensor dapat dibagi menjadi sensor fisik, sensor kimia, dan sensor biologis.

(2) Menurut informasi pendeteksiannya, sensor dapat dibedakan menjadi sensor akustik, sensor cahaya, sensor termal, sensor gaya, sensor magnet, sensor gas, sensor kelembaban, sensor tekanan, sensor ion, dan sensor radiasi.

(3) Menurut metode catu daya, sensor dapat dibagi menjadi sensor aktif dan pasif.

(4) Menurut sinyal keluarannya, mereka dapat dibagi menjadi keluaran analog, keluaran digital, dan sensor sakelar.

(5) Berdasarkan bahan yang digunakan pada sensor, dapat dibedakan menjadi: bahan semikonduktor; bahan kristal; bahan keramik; bahan komposit organik; bahan logam; bahan polimer; bahan superkonduktor; bahan serat optik; nanomaterial dan sensor lainnya.

(6) Menurut konversi energi, mereka dapat dibagi menjadi sensor konversi energi dan sensor kontrol energi.

(7) Menurut proses pembuatannya, dapat dibagi menjadi teknologi pemrosesan mekanis; teknologi komposit dan terintegrasi; teknologi film tipis dan film tebal; teknologi sintering keramik; teknologi MEMS; teknologi elektrokimia dan sensor lainnya.

Ada sekitar 26.000 jenis sensor yang telah dikomersialkan di seluruh dunia. negara saya sudah memiliki sekitar 14.000 jenis, sebagian besar merupakan jenis dan varietas konvensional; lebih dari 7.000 jenis dapat dikomersialkan, namun masih terdapat kekurangan dan kesenjangan pada varietas khusus seperti medis, penelitian ilmiah, mikrobiologi, dan analisis kimia, serta terdapat ruang yang besar untuk inovasi teknologi.

04. Fungsi sensor

Fungsi sensor biasanya dibandingkan dengan lima organ indera utama manusia:

Sensor fotosensitif - penglihatan

Sensor akustik - pendengaran

Sensor gas - bau

Sensor kimia - rasa

Sensor cairan yang sensitif terhadap tekanan, sensitif terhadap suhu - sentuhan

①Sensor fisik: berdasarkan efek fisik seperti gaya, panas, cahaya, listrik, magnet, dan suara;

②Sensor kimia: berdasarkan prinsip reaksi kimia;

③Sensor biologis: berdasarkan fungsi pengenalan molekuler seperti enzim, antibodi, dan hormon.

Di era komputer, manusia memecahkan masalah simulasi otak, yang setara dengan menggunakan 0 dan 1 untuk mendigitalkan informasi dan menggunakan logika Boolean untuk menyelesaikan masalah; sekarang adalah era pasca-komputer, dan kita mulai melakukan simulasi panca indera.

Namun simulasi panca indera seseorang hanyalah istilah yang lebih jelas untuk sensor. Teknologi sensor yang relatif matang masih berupa besaran fisika seperti gaya, percepatan, tekanan, suhu, dan lain-lain yang sering digunakan dalam pengukuran industri. Untuk indra manusia yang sebenarnya, termasuk penglihatan, pendengaran, sentuhan, penciuman, dan rasa, sebagian besar belum terlalu matang dari sudut pandang sensor.

Penglihatan dan pendengaran dapat dianggap sebagai besaran fisika yang relatif baik, sedangkan sentuhan relatif buruk. Sedangkan untuk penciuman dan rasa, karena melibatkan pengukuran besaran biokimia, mekanisme kerjanya relatif kompleks dan jauh dari tahap kematangan teknis.

Pasar sensor sebenarnya didorong oleh aplikasi. Misalnya, dalam industri kimia, pasar sensor tekanan dan aliran cukup besar; Dalam industri otomotif, pasar sensor seperti kecepatan putaran dan akselerasi sangat besar. Sensor akselerasi berbasis sistem mikro-elektromekanis (MEMS) kini relatif matang dalam teknologi, dan telah memberikan kontribusi besar terhadap permintaan industri otomotif.

Sebelum konsep sensor “muncul”, sebenarnya sensor sudah ada pada alat ukur awal, namun muncul sebagai komponen dalam keseluruhan rangkaian instrumen. Oleh karena itu, sebelum tahun 1980, buku teks yang memperkenalkan sensor di Tiongkok disebut "Pengukuran Listrik Besaran Non-Listrik".

Munculnya konsep sensor sebenarnya merupakan hasil modularisasi alat ukur secara bertahap. Sejak itu, sensor telah dipisahkan dari keseluruhan sistem instrumen dan dipelajari, diproduksi, dan dijual sebagai perangkat fungsional.

05. Istilah profesional umum untuk sensor

Seiring dengan pertumbuhan dan perkembangan sensor, kita memiliki pemahaman yang lebih mendalam tentang sensor. 30 istilah umum berikut dirangkum:

1. Rentang: perbedaan aljabar antara batas atas dan bawah rentang pengukuran.

2. Akurasi : derajat konsistensi antara hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya.

3. Biasanya terdiri dari elemen sensitif dan elemen konversi:

Elemen sensitif mengacu pada bagian sensor yang dapat secara langsung (atau merespons) nilai yang diukur.

Elemen konversi mengacu pada bagian sensor yang dapat mengubah nilai terukur yang dirasakan (atau ditanggapi) oleh elemen sensitif menjadi sinyal listrik untuk transmisi dan (atau) pengukuran.

Jika keluarannya berupa sinyal standar tertentu, maka disebut pemancar.

4. Rentang pengukuran: rentang nilai terukur dalam batas kesalahan yang diijinkan.

5. Keterulangan: derajat konsistensi antara hasil beberapa pengukuran berturut-turut dari besaran terukur yang sama dalam semua kondisi berikut:

Pihak pengukuran yang sama, pengamat yang sama, alat ukur yang sama, lokasi yang sama, kondisi penggunaan yang sama, dan pengulangan dalam jangka waktu yang singkat.

6. Resolusi: Perubahan minimum dalam kuantitas terukur yang dapat dideteksi sensor dalam rentang pengukuran yang ditentukan.

7. Ambang Batas: Perubahan minimum besaran terukur yang dapat menyebabkan keluaran sensor menghasilkan perubahan terukur.

8. Posisi nol: Keadaan yang menjadikan nilai absolut output menjadi minimum, misalnya keadaan setimbang.

9. Linearitas: Derajat kesesuaian kurva kalibrasi dengan batas tertentu.

10. Nonlinier: Derajat penyimpangan kurva kalibrasi dari garis lurus tertentu yang ditentukan.

11. Stabilitas jangka panjang: Kemampuan sensor untuk mempertahankan toleransi dalam waktu tertentu.

12. Frekuensi alami: Frekuensi osilasi sensor bebas (tanpa gaya eksternal) ketika tidak ada hambatan.

13. Respon: Karakteristik besaran terukur yang berubah selama keluaran.

14. Kisaran suhu terkompensasi: Kisaran suhu yang dikompensasi sensor untuk menjaga keseimbangan nol dalam kisaran dan batas yang ditentukan.

15. Creep : Perubahan output dalam waktu tertentu ketika kondisi lingkungan mesin yang diukur tetap konstan.

16. Resistansi isolasi: Jika tidak ditentukan lain, ini mengacu pada nilai resistansi yang diukur antara bagian isolasi tertentu dari sensor ketika tegangan DC yang ditentukan diterapkan pada suhu kamar.

17. Eksitasi: Energi eksternal (tegangan atau arus) yang diterapkan untuk membuat sensor bekerja dengan baik.

18. Eksitasi maksimum: Nilai maksimum tegangan atau arus eksitasi yang dapat diterapkan ke sensor dalam kondisi dalam ruangan.

19. Impedansi masukan: Impedansi yang diukur pada ujung masukan sensor ketika ujung keluaran dihubung pendek.

20. Output: Jumlah listrik yang dihasilkan oleh sensor yang merupakan fungsi dari kuantitas eksternal yang diukur.

21. Impedansi keluaran: Impedansi yang diukur pada ujung keluaran sensor ketika ujung masukan dihubung pendek.

22. Keluaran nol: Keluaran sensor ketika besaran terukur yang diterapkan adalah nol dalam kondisi perkotaan.

23. Histeresis: Perbedaan maksimum pada keluaran ketika nilai terukur bertambah dan berkurang dalam rentang yang ditentukan.

24. Penundaan: Waktu tunda perubahan sinyal keluaran relatif terhadap perubahan sinyal masukan.

25. Drift : Besarnya perubahan keluaran sensor yang tidak berhubungan dengan pengukuran dalam selang waktu tertentu.

26. Zero drift: Perubahan output nol pada interval waktu tertentu dan dalam kondisi dalam ruangan.

27. Sensitivitas: Rasio kenaikan keluaran sensor dengan kenaikan masukan yang sesuai.

28. Penyimpangan sensitivitas: Perubahan kemiringan kurva kalibrasi yang disebabkan oleh perubahan sensitivitas.

29. Penyimpangan sensitivitas termal: Penyimpangan sensitivitas yang disebabkan oleh perubahan sensitivitas.

30. Penyimpangan nol termal: Penyimpangan nol yang disebabkan oleh perubahan suhu lingkungan.

06. Bidang penerapan sensor

Sensor adalah alat pendeteksi yang banyak digunakan, yang digunakan dalam pemantauan lingkungan, manajemen lalu lintas, kesehatan medis, pertanian dan peternakan, keselamatan kebakaran, manufaktur, dirgantara, produk elektronik, dan bidang lainnya. Ia dapat merasakan informasi yang diukur dan dapat mengubah informasi yang dirasakan menjadi sinyal listrik atau bentuk keluaran informasi lain yang diperlukan sesuai dengan aturan tertentu untuk memenuhi persyaratan transmisi, pemrosesan, penyimpanan, tampilan, perekaman, dan kontrol informasi.

①Pengendalian industri: otomasi industri, robotika, instrumen pengujian, industri otomotif, pembuatan kapal, dll.

Aplikasi kontrol industri banyak digunakan, seperti berbagai sensor yang digunakan dalam manufaktur mobil, kontrol proses produk, mesin industri, peralatan khusus, dan peralatan produksi otomatis, dll., yang mengukur variabel proses (seperti suhu, level cairan, tekanan, aliran, dll.), mengukur karakteristik elektronik (arus, tegangan, dll.) dan kuantitas fisik (gerakan, kecepatan, beban dan intensitas), dan sensor jarak/posisi tradisional berkembang pesat.

Pada saat yang sama, sensor pintar dapat menerobos keterbatasan ilmu fisika dan material dengan menghubungkan manusia dan mesin, serta menggabungkan perangkat lunak dan analisis data besar, dan akan mengubah cara dunia bekerja. Dalam visi Industri 4.0, solusi dan layanan sensor end-to-end dihidupkan kembali di lokasi produksi. Hal ini mendorong pengambilan keputusan yang lebih cerdas, meningkatkan efisiensi operasional, meningkatkan produksi, meningkatkan efisiensi teknik, dan sangat meningkatkan kinerja bisnis.

②Produk elektronik: perangkat pintar yang dapat dikenakan, elektronik komunikasi, elektronik konsumen, dll.

Sensor sebagian besar digunakan pada perangkat pintar yang dapat dikenakan dan elektronik 3C pada produk elektronik, dan ponsel memiliki proporsi terbesar dalam bidang aplikasi. Pertumbuhan substansial dalam produksi telepon seluler dan peningkatan terus-menerus dalam fungsi-fungsi telepon seluler baru telah membawa peluang dan tantangan bagi pasar sensor. Meningkatnya pangsa pasar ponsel layar berwarna dan ponsel kamera telah meningkatkan proporsi aplikasi sensor di bidang ini.

Selain itu, sensor ultrasonik yang digunakan pada telepon grup dan telepon nirkabel, sensor medan magnet yang digunakan pada media penyimpanan magnetik, dll. akan mengalami pertumbuhan yang kuat.

Dalam hal aplikasi perangkat wearable, sensor merupakan komponen penting.

Misalnya, pelacak kebugaran dan jam tangan pintar secara bertahap menjadi perangkat gaya hidup sehari-hari yang membantu kita melacak tingkat aktivitas dan parameter kesehatan dasar. Faktanya, ada banyak teknologi pada perangkat kecil yang dikenakan di pergelangan tangan untuk membantu orang mengukur tingkat aktivitas dan kesehatan jantung.

Gelang kebugaran atau jam tangan pintar pada umumnya memiliki sekitar 16 sensor bawaan. Tergantung pada harganya, beberapa produk mungkin memiliki lebih banyak. Sensor-sensor ini, bersama dengan komponen perangkat keras lainnya (seperti baterai, mikrofon, layar, speaker, dll.) dan perangkat lunak canggih yang canggih, merupakan pelacak kebugaran atau jam tangan pintar.

Saat ini, bidang penerapan perangkat wearable berkembang dari jam tangan eksternal, kacamata, sepatu, dll. ke bidang yang lebih luas, seperti kulit elektronik, dll.

③ Penerbangan dan militer: teknologi dirgantara, teknik militer, eksplorasi ruang angkasa, dll.

Di bidang penerbangan, keamanan dan keandalan komponen yang dipasang sangat tinggi. Hal ini terutama berlaku untuk sensor yang digunakan di tempat berbeda.

Misalnya, ketika sebuah roket lepas landas, udara menciptakan tekanan dan gaya yang luar biasa pada permukaan roket dan badan roket karena kecepatan lepas landas yang sangat tinggi (lebih dari Mach 4 atau 3000 mph), sehingga menciptakan lingkungan yang sangat keras. Oleh karena itu, sensor tekanan diperlukan untuk memantau gaya-gaya ini untuk memastikan bahwa gaya-gaya tersebut tetap berada dalam batas desain bodi. Saat lepas landas, sensor tekanan terkena udara yang mengalir di atas permukaan roket, sehingga data dapat diukur. Data ini juga digunakan untuk memandu desain bodi di masa depan agar lebih andal, kencang, dan aman. Selain itu, jika terjadi kesalahan, data dari sensor tekanan akan menjadi alat analisis yang sangat penting.

Misalnya, dalam perakitan pesawat terbang, sensor dapat memastikan pengukuran lubang paku keling non-kontak, dan terdapat sensor perpindahan dan posisi yang dapat digunakan untuk mengukur roda pendaratan, komponen sayap, badan pesawat, dan mesin misi pesawat, yang dapat memberikan keandalan dan keakuratan penentuan nilai pengukuran.

④ Kehidupan rumah: rumah pintar, peralatan rumah tangga, dll.

Mempopulerkan jaringan sensor nirkabel secara bertahap telah mendorong pesatnya perkembangan peralatan informasi dan teknologi jaringan. Peralatan utama jaringan rumah telah berkembang dari satu mesin menjadi beberapa peralatan rumah tangga. Node kontrol jaringan rumah pintar berdasarkan jaringan sensor nirkabel menyediakan platform dasar untuk koneksi jaringan internal dan eksternal di rumah dan koneksi peralatan dan perlengkapan informasi antara jaringan internal.

Menanamkan node sensor pada peralatan rumah tangga dan menghubungkannya ke Internet melalui jaringan nirkabel akan memberikan lingkungan rumah pintar yang lebih nyaman, nyaman, dan lebih manusiawi bagi masyarakat. Sistem pemantauan jarak jauh dapat digunakan untuk mengontrol peralatan rumah tangga dari jarak jauh, dan keselamatan keluarga dapat dipantau kapan saja melalui perangkat penginderaan gambar. Jaringan sensor dapat digunakan untuk membangun taman kanak-kanak yang cerdas, memantau lingkungan pendidikan usia dini anak, dan melacak lintasan aktivitas anak.

⑤ Manajemen lalu lintas: transportasi, transportasi perkotaan, logistik cerdas, dll.

Dalam manajemen lalu lintas, sistem jaringan sensor nirkabel yang dipasang di kedua sisi jalan dapat digunakan untuk memantau kondisi jalan, kondisi akumulasi air, dan kebisingan jalan, debu, gas, dan parameter lainnya secara real time untuk mencapai tujuan perlindungan jalan, perlindungan lingkungan dan perlindungan kesehatan pejalan kaki.

Intelligent Transportation System (ITS) merupakan sistem transportasi jenis baru yang dikembangkan berdasarkan sistem transportasi tradisional. Ini mengintegrasikan teknologi informasi, komunikasi, kontrol dan komputer serta teknologi komunikasi modern lainnya ke dalam bidang transportasi, dan secara organik menggabungkan "manusia-kendaraan-jalan-lingkungan". Penambahan teknologi jaringan sensor nirkabel pada fasilitas transportasi yang ada akan mampu meringankan secara mendasar permasalahan keselamatan, kelancaran, penghematan energi dan perlindungan lingkungan yang mengganggu transportasi modern, sekaligus meningkatkan efisiensi kerja transportasi.

⑥ Pemantauan lingkungan: pemantauan dan prakiraan lingkungan, pengujian cuaca, pengujian hidrologi, perlindungan lingkungan energi, pengujian gempa bumi, dll.

Dalam hal pemantauan dan prakiraan lingkungan, jaringan sensor nirkabel dapat digunakan untuk memantau kondisi irigasi tanaman, kondisi udara tanah, lingkungan ternak dan unggas serta kondisi migrasi, ekologi tanah nirkabel, pemantauan permukaan area luas, dll., dan dapat digunakan untuk eksplorasi planet, penelitian meteorologi dan geografis, pemantauan banjir, dll. Berdasarkan jaringan sensor nirkabel, curah hujan, ketinggian air sungai dan kelembaban tanah dapat dipantau melalui beberapa sensor, dan banjir bandang dapat diprediksi untuk menggambarkan keanekaragaman ekologi, sehingga melakukan pemantauan ekologi terhadap habitat hewan. Kompleksitas populasi juga dapat dipelajari dengan melacak burung, hewan kecil, dan serangga.

Karena manusia lebih memperhatikan kualitas lingkungan, dalam proses pengujian lingkungan yang sebenarnya, manusia seringkali membutuhkan peralatan dan instrumen analitik yang mudah dibawa dan dapat mewujudkan pemantauan dinamis berkelanjutan terhadap beberapa objek uji. Dengan bantuan teknologi sensor baru, kebutuhan di atas dapat terpenuhi.

Misalnya, dalam proses pemantauan atmosfer, nitrida, sulfida, dll. merupakan polutan yang sangat mempengaruhi produksi dan kehidupan manusia.

Di antara nitrogen oksida, SO2 merupakan penyebab utama hujan asam dan kabut asam. Meskipun metode tradisional dapat mengukur kandungan SO2, metode ini rumit dan kurang akurat. Baru-baru ini, para peneliti menemukan bahwa sensor tertentu dapat mengoksidasi sulfit, dan sebagian oksigen akan dikonsumsi selama proses oksidasi, yang akan menyebabkan oksigen terlarut di elektroda berkurang dan menghasilkan efek arus. Penggunaan sensor secara efektif dapat memperoleh nilai kandungan sulfit, yang tidak hanya cepat tetapi juga sangat andal.

Untuk nitrida, sensor nitrogen oksida dapat digunakan untuk pemantauan. Prinsip sensor nitrogen oksida adalah menggunakan elektroda oksigen untuk menghasilkan bakteri tertentu yang mengonsumsi nitrit, dan menghitung kandungan nitrogen oksida dengan menghitung perubahan konsentrasi oksigen terlarut. Karena bakteri yang dihasilkan menggunakan nitrat sebagai energi, dan hanya menggunakan nitrat ini sebagai energi, oleh karena itu proses penerapannya unik dan tidak akan terpengaruh oleh campur tangan zat lain. Beberapa peneliti asing telah melakukan penelitian lebih mendalam dengan menggunakan prinsip membran, dan secara tidak langsung mengukur sangat rendahnya konsentrasi NO2 di udara.

⑦ Kesehatan medis: diagnosis medis, kesehatan medis, perawatan kesehatan, dll.

Banyak lembaga penelitian medis di dalam dan luar negeri, termasuk raksasa industri medis yang terkenal secara internasional, telah mencapai kemajuan penting dalam penerapan teknologi sensor di bidang medis.

Misalnya, Institut Teknologi Georgia di Amerika Serikat sedang mengembangkan sensor yang tertanam di dalam tubuh dengan sensor tekanan dan sirkuit komunikasi nirkabel. Perangkat ini terdiri dari logam konduktif dan film isolasi, yang dapat mendeteksi perubahan tekanan sesuai dengan perubahan frekuensi rangkaian resonansi, dan akan larut dalam cairan tubuh setelah memainkan perannya.

Dalam beberapa tahun terakhir, jaringan sensor nirkabel telah banyak digunakan dalam sistem medis dan layanan kesehatan, seperti memantau berbagai data fisiologis tubuh manusia, melacak dan memantau tindakan dokter dan pasien di rumah sakit, serta pengelolaan obat di rumah sakit.

⑧ Keamanan kebakaran: bengkel besar, manajemen gudang, bandara, stasiun, dermaga, pemantauan keselamatan kawasan industri besar, dll.

Karena perbaikan bangunan yang terus menerus, mungkin ada beberapa bahaya keselamatan. Meskipun guncangan kecil yang terjadi sesekali di kerak bumi mungkin tidak menyebabkan kerusakan yang terlihat, potensi retakan dapat terjadi pada pilar-pilar, yang dapat menyebabkan bangunan runtuh pada gempa berikutnya. Inspeksi yang menggunakan metode tradisional sering kali memerlukan penutupan gedung selama beberapa bulan, sementara gedung pintar yang dilengkapi dengan jaringan sensor dapat memberi tahu departemen manajemen informasi status mereka dan secara otomatis melakukan serangkaian pekerjaan perbaikan mandiri sesuai prioritas.

Dengan kemajuan masyarakat yang berkelanjutan, konsep produksi yang aman telah mengakar kuat di hati masyarakat, dan kebutuhan masyarakat akan produksi yang aman semakin tinggi. Dalam industri konstruksi di mana kecelakaan sering terjadi, bagaimana menjamin keselamatan pribadi pekerja konstruksi dan pelestarian bahan konstruksi, peralatan, dan properti lainnya di lokasi konstruksi adalah prioritas utama unit konstruksi.

⑨Pertanian dan peternakan: modernisasi pertanian, peternakan, dll.

Pertanian adalah bidang penting lainnya untuk penggunaan jaringan sensor nirkabel.

Misalnya, sejak penerapan "Sistem Manajemen Presisi untuk Produksi Tanaman Menguntungkan di Barat Laut", penelitian teknis khusus, integrasi sistem, dan demonstrasi penerapan tipikal telah dilakukan terutama untuk produk pertanian dominan di wilayah barat, seperti sebagai apel, kiwi, salvia miltiorrhiza, melon, tomat, dan tanaman utama lainnya, serta karakteristik lingkungan ekologi kering dan hujan di barat, dan teknologi jaringan sensor nirkabel telah berhasil diterapkan pada produksi pertanian presisi. Teknologi canggih jaringan sensor yang mengumpulkan lingkungan pertumbuhan tanaman secara real time diterapkan pada produksi pertanian, memberikan dukungan teknis baru untuk pengembangan pertanian modern.

⑩Bidang lainnya: pemantauan mesin yang kompleks, pemantauan laboratorium, dll.

Jaringan sensor nirkabel adalah salah satu topik hangat di bidang informasi saat ini, yang dapat digunakan untuk mengumpulkan, memproses, dan mengirim sinyal di lingkungan khusus; jaringan sensor suhu dan kelembaban nirkabel didasarkan pada mikrokontroler PIC, dan rangkaian perangkat keras dari node jaringan sensor suhu dan kelembaban dirancang menggunakan sensor kelembaban terintegrasi dan sensor suhu digital, dan berkomunikasi dengan pusat kendali melalui modul transceiver nirkabel , sehingga node sensor sistem memiliki konsumsi daya yang rendah, komunikasi data yang andal, stabilitas yang baik, dan efisiensi komunikasi yang tinggi, yang dapat digunakan secara luas dalam deteksi lingkungan.