《传感器技术与应用》课件-15.3典型行业应用的物联网传感器

传感器技术与应用15.3典型行业应用的物联网传感器物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络。其用户端延伸和扩展到了物品与物品之间，可以进行信息交换和通信，也就是物物相联。物联网的应用大致集中在智能家居、智能交通、智能农业、智能工业、智能物流、智能电力、智能医疗、智能安防等领域。物联网的行业应用周界防护物联网传感器周界入侵防护是物联网应用的重要组成部分。通常采用红外、微波震动电缆或光纤作为传感器实现分布式周界安防监测的报警系统。通常沿着围栏、围墙进行铺设，也可以铺设在土壤、碎石或草皮下来探测，当发生翻越、穿过、攀爬、暴力入侵等行为时，系统便会报警。从而防止被入侵，保证安全性。周界防护物联网传感器微波墙式报警系统则主要由发射单元和接收单元两部分组成。发射机和接收机之间形成一个稳定的微波场，当微波场受到干扰，便会报警。振动电缆是一种带有永久预置电荷的介电材料。一端与报警控制电路相连，另一端与负载电阻相连。当有入侵者时，电缆因受到振动而产生模拟信号电压，即可触发报警。红外线对射周界防护传感器由红外发射器和红外接收器构成，当光线被入侵物体遮挡时即发出报警信号。周界防护物联网传感器泄漏电缆由射频发射器和射频接收器组成。射频发射器将45MHz或48MHz或48.5MHz的高频正弦波施加在泄漏电缆上，使发射泄漏电缆发射电磁场。射频接收器将接收电缆接收到的信号进行滤波放大后送主控板进行鉴别。在铺设的两个泄漏电缆之间形成了一个看不见的柱形电磁场防护区域，当人体和金属体在这个区域移动时，就引起了电磁场扰动而被探测器检测到，产生报警信号。周界防护物联网传感器光纤周界报警系统使用的传感器是光纤，这种光纤传感器对运动、振动和压力极其敏感，而且不会受到各种形式电磁信号的干扰。传感光纤安装在围栏上或埋地，入侵者试图攀爬或剪断围栏时会引起围栏的振动，这种振动会改变传输光的模式；入侵者踩在埋地光纤所产生压力也会改变传输光的模式，通过报警处理单元的数字信号处理器对该变化信号的分析，发出报警信号。智能家居物联网传感器传感器是智能家居控制系统实现控制的基础，随着技术的发展，越来越多的传感器被用到智能家居系统中，典型的传感器有温度、光照、门窗磁、烟感、红外、粉尘等等。智能家居环境光照传感器智能家居灯光控制系统中，最常用的是环境光传感器。环境光传感器可以感知周围光线情况，根据光线强弱控制灯光。环境光传感器主要由光敏元件组成。智能家居气体传感器烟雾传感器能够探测火灾时产生的烟雾，可以为家庭用户带去安全，在火情发生前为用户预警，如当检测到烟雾时，立即触发家中的电器开关做出断电动作，做到将损失降低。通常采用半导体气敏元件组成。智能家居温湿度传感器家庭环境中的温湿度条件，不仅关系到家庭环境的质量，更与人体健康紧密相连，可以说是智能家居中至关重要的一环，通过对温湿度的实时监测与调节，可以营造舒适的居住环境，带来良好的居家体验。智能家居PM2.5传感器近些年来，人们对雾霾的关注度越来越高，室内PM2.5含量也成为影响室内空气质量的重要指标。随着人们环保健康意识的增强，智能家居系统中对PM2.5的监测也成为不可缺少的一项重要工作。环境监测物联网传感器环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测。水污染监测传感器在水污染监测中，包括生化好氧量的测定，氨、硝酸盐、硫化物、磷酸盐浓度的测定，重金属离子的浓度测定，其他有毒污染物的浓度测定等系列传感器。大气污染监测传感器在大气污染监测中，电化学气体传感器被广泛应用，当被检测气体进入到相应的传感器内部后，就会发生化学反应，会产生大小正比于气体浓度的电流，此电流大小可以通过外部电路电阻测量。PPT系列网络化智能压力传感器PPT系列、PPTR系列和PPTE系列是美国霍尼威尔（Honeywell）公司新近推出的可实现网络化的智能型精密压力传感器。传感器将压敏电阻传感器、A/D转换器、微处理器、存储器（RAM、E2PROM）和接口电路集成在一起；品性能指标高，使用方便，可广泛用于工业、环境监测、自动控制、医疗设备等领域。PPT、PPTR系列压力传感器的性能特点PPT系列、PPTR系列和PPTE系列是美国霍尼威尔1）RS-232接口，传感器距离不超过18m，测量精度高达±0.05％（满量程时典型值），而过去的集成压力变送器最高只能达到±0.1％的精度；PPTR系列产品带RS-485接口，传输距离可达几千米，测量精度为±0.1％。该系列属于网络传感器；能输出经过校准后的压力数字量和模拟量；可通过接口电路与PC机进行串行通信，一台PC机最多可挂接89个传感器；有12种压力单位可供选择；利用内部的集成温度传感器可以检测传感器温度，并对压力进行补偿。传感器工作原理PPT智能压力传感器的内部框图主要包括8部分：①压力传感器；②温度传感器；③16位A/D转换器；④微