溫度傳感器是一種用于溫度測(cè)量的常見(jiàn)的儀器，被廣泛應(yīng)用于家用熱水器、微波爐、冰箱等家用電器和環(huán)境、能源、制造、醫(yī)療等領(lǐng)域�！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》一書將告訴您什么是溫度傳感器，它是如何工作的，它在哪里使用，以及它有哪些類型。本文將在概述《傳感器與檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》的基礎(chǔ)上，介紹溫度傳感器尤其是智能溫度傳感器的設(shè)計(jì)研究。

　　《傳感器與檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》由張立新等編著，于2018年由機(jī)械工業(yè)出版社出版。該書內(nèi)容包括傳感器與檢測(cè)技術(shù)概述、溫度傳感器及其應(yīng)用、傳感器工程應(yīng)用實(shí)例等部分。該書以實(shí)際工作任務(wù)為主題，突出“懂理論、會(huì)設(shè)計(jì)、能制作、勇創(chuàng)新”原則。書中首先詳細(xì)介紹了傳感器如何工作，其具體參數(shù)如何，隨后介紹了傳感器實(shí)際電路的制作過(guò)程。該書是一本理論與實(shí)際良好結(jié)合的教材，可供各相關(guān)專業(yè)學(xué)生和專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用。

　　本書選取的傳感器類型十分廣泛，圖片豐富多樣，文字內(nèi)容層次分明，具備清晰的邏輯和合理的結(jié)構(gòu)。另外，該書的講解淺顯易懂，通過(guò)多種傳感器的案例講解幫助讀者了解傳感器�！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》共有分為六章。第一章首先概述了傳感器與檢測(cè)技術(shù)。其內(nèi)容較為簡(jiǎn)要，未對(duì)包括感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器在內(nèi)的現(xiàn)有智能式傳感器進(jìn)行詳細(xì)梳理。事實(shí)上，目前針對(duì)感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器的研究已經(jīng)廣泛展開(kāi)并取得了一定的成果。感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器已廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域。

　　隨著電路設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展，傳感器電路可以以低成本小規(guī)模實(shí)現(xiàn)，這在泛在傳感中具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，隨著更多功能的集成，功耗和預(yù)期壽命之間的沖突加劇。用電池供電的傳感器通常會(huì)受到物理尺寸的制約和定期更換電池的影響。

　　在此背景下，環(huán)境信號(hào)作為輔助能源的感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器出現(xiàn)并得到關(guān)注。能量收集和存儲(chǔ)技術(shù)是感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器的關(guān)鍵技術(shù)。一個(gè)典型的感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器由四部分組成:能量采集系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)。能量采集器從環(huán)境信號(hào)中收集能量，然后將其轉(zhuǎn)化為能量存儲(chǔ)。

　　由于輸出功率通常無(wú)法直接被傳感器系統(tǒng)使用，通過(guò)電源管理系統(tǒng)管理輸出功率并為傳感器子系統(tǒng)提供可用的電能�！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》第二章詳細(xì)介紹了溫度傳感器的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程，并配合各類傳感器實(shí)例介紹，便于讀者理解。實(shí)際上，作為傳感器的一種類型，溫度傳感器與其他傳感器如位移傳感器等存在大量相似的部分。

　　感應(yīng)儲(chǔ)能式傳感器的儲(chǔ)能系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)均可以應(yīng)用于其他類型的傳感器�！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》第二章還概述了溫度傳感器應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)與制作。該章分電路設(shè)計(jì)、元件選取、總體制作三部分介紹了溫度傳感器的設(shè)計(jì)制作過(guò)程。其中介紹了溫度傳感器的工作原理，即利用不同的能量感應(yīng)模塊將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電氣量數(shù)據(jù)，當(dāng)電壓達(dá)到閾值時(shí)處理器為溫度傳感器供電將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

　　感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器的系統(tǒng)架構(gòu)包括以下部件：

　　(1)能量采集器，負(fù)責(zé)將溫度轉(zhuǎn)化為電能;(2)電源管理模塊，收集電能，并將其存儲(chǔ)或傳送到其他系統(tǒng)組件，以便立即使用;(3)儲(chǔ)能，將收集到的能量保存起來(lái)以備使用;(4)微控制器;(5)無(wú)線電收發(fā)機(jī)，用于發(fā)送和接收信息;(6)傳感器;(7)A/D轉(zhuǎn)換器，將傳感器產(chǎn)生的模擬信號(hào)數(shù)字化，供單片機(jī)進(jìn)一步處理;(8)能量感應(yīng)模塊。

　　其中最重要的是儲(chǔ)能模塊、能量感應(yīng)模塊和傳感器模塊。感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器是利用能量感應(yīng)模塊將溫度轉(zhuǎn)化為電壓，當(dāng)點(diǎn)儲(chǔ)存模塊達(dá)到閾值后將電壓數(shù)據(jù)發(fā)送出去。感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：(1)儲(chǔ)能模塊的選擇。電池、超級(jí)電容等儲(chǔ)能裝置各有優(yōu)劣，如何選取合適的儲(chǔ)能裝置以滿足經(jīng)濟(jì)性、安全性是需要考慮的問(wèn)題。(2)傳感器模塊的選擇。書中對(duì)溫度傳感器的分類和傳感器材料進(jìn)行了闡述。

　　材料的選擇、傳感器的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高性能溫度傳感器的基礎(chǔ)，其設(shè)計(jì)過(guò)程值得重點(diǎn)關(guān)注�！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》還介紹了傳感器技術(shù)及傳感器產(chǎn)品在工業(yè)質(zhì)檢、工程測(cè)繪、生產(chǎn)輔助流程中的創(chuàng)新應(yīng)用。在工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)與產(chǎn)品出廠校驗(yàn)是整個(gè)生產(chǎn)流程中最重要的環(huán)節(jié)之一。

　　在此環(huán)節(jié)中不但需要保障生產(chǎn)產(chǎn)品的基本質(zhì)量與性能，還需要對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)品細(xì)節(jié)等做到全面把控。為了達(dá)到這一目的，激光傳感器、掃描傳感器等傳感器設(shè)備被靈活地嵌入現(xiàn)有工業(yè)產(chǎn)線，以完成大宗生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)檢工作，在保障工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，極大地提升了生產(chǎn)與檢驗(yàn)效率。傳感器技術(shù)還在工程測(cè)繪與測(cè)量任務(wù)之中得到廣泛的應(yīng)用。傳感器設(shè)備響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高的優(yōu)勢(shì)為測(cè)繪過(guò)程提供了一種全新的問(wèn)題解決方案。

　　例如，3D激光掃描測(cè)繪傳感器的應(yīng)用顯著優(yōu)化了工程測(cè)繪任務(wù)的工作流程，進(jìn)一步提高了測(cè)量與測(cè)繪的細(xì)節(jié)精度。在測(cè)繪過(guò)程中，測(cè)繪人員僅需要將3D激光掃描測(cè)繪傳感器放置在合適的位置，并根據(jù)測(cè)繪任務(wù)需求進(jìn)行一定的參數(shù)調(diào)整，就能通過(guò)該類設(shè)備快速獲得測(cè)量數(shù)值�；�于傳感器技術(shù)的測(cè)繪設(shè)備與測(cè)繪方法在近些年已然成為了測(cè)繪行業(yè)中主流的作業(yè)方案，傳感器技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用有效促進(jìn)了測(cè)繪領(lǐng)域的發(fā)展。

　　此外，傳感器技術(shù)及傳感器產(chǎn)品在生產(chǎn)流程輔助方面也逐步得到廣泛運(yùn)用。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)流程中，生產(chǎn)人員常需要進(jìn)行一系列分揀、拆卸與組裝任務(wù)，這些任務(wù)重復(fù)性強(qiáng)、流程單一且較為耗時(shí)。面對(duì)該類任務(wù)，通過(guò)合理利用多種傳感器，并配合電機(jī)、機(jī)械臂等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分揀、拆卸與組裝，提高了自動(dòng)化程度，省去了人工作業(yè)過(guò)程，極大的節(jié)省了人力資源，并提高了作業(yè)效率。傳感器技術(shù)在生產(chǎn)流程中的應(yīng)用節(jié)約了企業(yè)的成本，越來(lái)越廣泛地被接受和采用。

　　在《傳感器與檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》介紹的各類傳感器的工程應(yīng)用實(shí)例中，溫度傳感器在巖土監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用令讀者眼前一亮。如何測(cè)量土壤、鉆孔、巨大的混凝土水壩或建筑物的溫度?實(shí)際上，這可以由特定的溫度傳感器實(shí)現(xiàn)。溫度傳感器廣泛應(yīng)用于定期檢查混凝土結(jié)構(gòu)、橋梁、鐵軌、土壤等用途。針對(duì)巖土檢測(cè)工況等復(fù)雜的使用場(chǎng)合，感應(yīng)儲(chǔ)能式傳感器較傳統(tǒng)溫度傳感器具備適應(yīng)性更強(qiáng)、可靠性更高的優(yōu)勢(shì)。

　　綜上，《傳感器與檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》一書以簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言介紹了目前傳感器的理論設(shè)計(jì)和實(shí)例應(yīng)用。通讀《傳感器與檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》有益于讀者了解溫度傳感器尤其是感應(yīng)儲(chǔ)能式溫度傳感器的制作過(guò)程及存在的缺陷。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，傳感器的重要地位越發(fā)受到肯定和重視，各種用途的傳感器的研制開(kāi)發(fā)收到國(guó)際各行業(yè)的關(guān)注，如日本將傳感器列為國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)對(duì)象，歐洲各國(guó)亦在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中對(duì)傳感技術(shù)予以考量。

　　高精度傳感器在科技發(fā)展中發(fā)揮了巨大作用，例如美國(guó)近年來(lái)進(jìn)行火星研究的“勇氣號(hào)”“機(jī)遇號(hào)”“鳳凰號(hào)”等探測(cè)器中使用了大量傳感器以測(cè)量數(shù)據(jù)和保證探測(cè)器安全穩(wěn)定運(yùn)行。傳感技術(shù)在我國(guó)也被列為重點(diǎn)科技發(fā)展項(xiàng)目，我國(guó)先后成立了許多科研機(jī)構(gòu)與學(xué)術(shù)團(tuán)體，在諸多學(xué)校設(shè)立相關(guān)專業(yè)，近年來(lái)連續(xù)召開(kāi)了多次全國(guó)及國(guó)際性的學(xué)術(shù)會(huì)議及展覽會(huì)。

　　目前，傳感技術(shù)已逐步發(fā)展成為一個(gè)快速發(fā)展的學(xué)科，并將在未來(lái)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。傳感技術(shù)屬交叉學(xué)科，涉及知識(shí)面廣，從事相關(guān)行業(yè)要綜合運(yùn)用到各方面的理論知識(shí)，應(yīng)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)。而且，傳感技術(shù)實(shí)踐性強(qiáng)，針對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題、檢測(cè)手段與方法，要通過(guò)檢測(cè)技術(shù)試驗(yàn)鞏固理論知識(shí)，訓(xùn)練試驗(yàn)研究能力與動(dòng)手能力。讀者可閱讀《傳感器與檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》等優(yōu)秀出版物認(rèn)識(shí)和了解傳感器，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)踐加深對(duì)傳感技術(shù)的認(rèn)識(shí)程度。