傳感器不只能讓你的系統(tǒng)更加智能，有時(shí)也會(huì)給你添亂

當(dāng)傳感器按照預(yù)期正常工作時(shí)，人們幾乎不會(huì)注意到它們的存在，人們只會(huì)想到如果沒有這些傳感器，系統(tǒng)將不可能實(shí)現(xiàn)哪些優(yōu)勢(shì)。但是，傳感器有時(shí)仍然可能會(huì)發(fā)生故障，每當(dāng)此時(shí)，客戶們就會(huì)覺得自己的投資打了水漂，進(jìn)而喪失對(duì)傳感器供應(yīng)商及其品牌的信任。下面是五種可能發(fā)生的常見傳感器故障，以及如何解決并消除它們。

1. 由于安裝不當(dāng)導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤
許多人都在嘗試確認(rèn)傳感器正常工作的過程中經(jīng)歷反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn)循環(huán)過程。他們之所以會(huì)如此，是因?yàn)樗麄兺ǔＯ氘?dāng)然地認(rèn)為之所以反復(fù)試驗(yàn)還無法令傳感器正常工作，是由于傳感器本身存在問題，比如傳感器內(nèi)部布線出現(xiàn)了問題。

但是，倘若安裝方式不正確，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)生讀數(shù)異常。比如，檢測(cè)金屬是否存在的傳感器不能附著到被檢測(cè)的金屬上面，傳感器和它要識(shí)別的金屬表面之間必須隔開一定的空間，否則可能會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤。對(duì)于這種故障，最簡(jiǎn)單的解決方法就是改變傳感器的安裝位置。

2. 壓力傳感器中的校準(zhǔn)漂移
食品和飲料公司通常會(huì)在工廠中使用壓力傳感器，以保證生產(chǎn)環(huán)境符合相關(guān)法規(guī)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但是，如果壓力傳感器上面發(fā)生冷凝現(xiàn)象，則可能會(huì)導(dǎo)致既定的校準(zhǔn)失效，或稱“校準(zhǔn)漂移”。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，根據(jù)壓力傳感器的數(shù)據(jù)操作生產(chǎn)設(shè)備的工人可能不知道已經(jīng)發(fā)生了故障。有的時(shí)候，校準(zhǔn)失效或者沒有進(jìn)行校準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過程中斷。

在那些必須進(jìn)行儀器校準(zhǔn)并必須保證校準(zhǔn)有效性的環(huán)境中，許多客戶會(huì)選擇那些不太可能出現(xiàn)校準(zhǔn)漂移的壓力傳感器。此外，工程師還可以通過部署通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)空氣流動(dòng)，以防止冷凝現(xiàn)象的發(fā)生。

3. 印刷電路板（PCB）的問題
印刷電路板（PCB）是智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等許多廣受歡迎的電子產(chǎn)品中必不可少的一個(gè)組件。但是，如果 PCB 制造商和設(shè)計(jì)人員不注意，使得 PCB 和它周圍的任何傳感器出現(xiàn)問題，則很有可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品故障。首先，對(duì)于大多數(shù) PCB 來說，最好避免進(jìn)行 90 度角的布線，因?yàn)檫@種布線方式往往會(huì)增加電磁干擾，而過量的電磁干擾會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)產(chǎn)品缺陷。

此外，使用可制造性設(shè)計(jì)（DFM）有助于 PCB 制造商避免出現(xiàn)可能會(huì)在生產(chǎn)過程中浮現(xiàn)的問題。對(duì) PCB 進(jìn)行可制造性設(shè)計(jì)檢查，檢查 PCB 上的器件布局是否可能破壞制造和裝配過程。比如，當(dāng)您在一款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用了多個(gè)傳感器時(shí)，請(qǐng)記住，你有必要檢查 PCB 的發(fā)熱區(qū)域，并評(píng)估可能的溫度變化以及這種溫升是否會(huì)破壞傳感器。

4. 由于網(wǎng)絡(luò)安全漏洞導(dǎo)致的故障
在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是使用傳感器的最常見產(chǎn)品品類。現(xiàn)在的家庭正在迅速習(xí)慣家中部署的多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，但是在這里有一個(gè)重要的問題，就是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常沒有或者嚴(yán)重缺乏安全保障措施。

來自網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)構(gòu)的多份研究報(bào)告指出，2019 年物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將面臨更多的攻擊。Avast 的一份出版物中預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)惡意軟件的演變將使其變得比以往出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)中的惡意軟件更加復(fù)雜。

此外，諾基亞的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，2018 年，物聯(lián)網(wǎng)僵尸網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)占到整個(gè)惡意軟件運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的 78%。研究人員還擔(dān)心黑客黑入智能城市傳感器并對(duì)整個(gè)社區(qū)造成嚴(yán)重破壞，而不是僅僅盯著消費(fèi)者設(shè)備。在對(duì)三家領(lǐng)頭的智能城市傳感器供應(yīng)商的一份調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)了 17 個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全方面的缺陷，其中關(guān)鍵漏洞高達(dá)八個(gè)。

這一研究發(fā)現(xiàn)表明，傳感器公司和客戶有很多尚未發(fā)現(xiàn)的已知的網(wǎng)絡(luò)安全問題，風(fēng)險(xiǎn)在不斷增長(zhǎng)，并且需要在未來幾年內(nèi)進(jìn)行全面管理。構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工程師需要在整個(gè)傳感器和其他組件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中將網(wǎng)絡(luò)安全作為首要問題，以幫助減少網(wǎng)絡(luò)安全故障對(duì)設(shè)備的影響。

5. 由于燃油質(zhì)量低或維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致汽車氧氣傳感器出現(xiàn)問題
今天的汽車配備了一系列傳感器，特別是當(dāng)這些車輛部署了包括車道感應(yīng)或者避障功能在內(nèi)的一些自動(dòng)駕駛相關(guān)的功能時(shí)，傳感器的種類和數(shù)量更加繁多。此外，還有一種常見的輪胎溫度壓力傳感器，它會(huì)在輪胎壓力過高或者過低導(dǎo)致無法安全行駛時(shí)告訴人們何時(shí)需要調(diào)節(jié)一下輪胎的壓力。但是，還有一些人們所不熟悉的傳感器，比如氧氣傳感器。氧氣傳感器可以監(jiān)測(cè)排放尾氣中的氧氣含量。該傳感器使用電壓信號(hào)的形式將結(jié)果傳達(dá)給汽車的計(jì)算機(jī)，然后，如果有必要，車載計(jì)算機(jī)會(huì)調(diào)整輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料 / 氧氣混合物的混合比例。

當(dāng)燃料與氧氣的比例不合適導(dǎo)致混合物太稀或者過濃時(shí)，會(huì)導(dǎo)致汽車運(yùn)行不平穩(wěn)，或者達(dá)不到理想的燃油效率，造成百公里油耗的增加。此外，隨著時(shí)間的推移，氧氣傳感器也可能會(huì)被燃料添加劑和油灰等燃燒副產(chǎn)物影響而結(jié)塊。如果不進(jìn)行定期維護(hù)，尤其是沒有按照手冊(cè)要求定期更換火花塞和空氣過濾器，可能會(huì)導(dǎo)致氧氣傳感器出現(xiàn)問題。這些器件時(shí)為了幫助促進(jìn)燃料進(jìn)行完全燃燒，燃燒不完全會(huì)導(dǎo)致排放系統(tǒng)中的廢料積聚。

如果駕駛員使用了不推薦使用的汽油或者劣質(zhì)汽油，氧氣傳感器的壽命也可能低于預(yù)期的平均壽命。汽車制造商會(huì)在車輛手冊(cè)中提供氧氣傳感器的使用注意事項(xiàng)等信息，以幫助車主避免遭遇氧氣傳感器故障。例如，一般都會(huì)建議在車齡不到十五年的汽車上，行駛六萬到九萬英里時(shí)需要更換一次氧氣傳感器。

主動(dòng)考慮、提前預(yù)防可以減少傳感器故障
本文介紹了在生產(chǎn)期間或工作期間可能出現(xiàn)的傳感器問題。當(dāng)傳感器生產(chǎn)商和客戶們提前考慮可能出現(xiàn)哪些故障并進(jìn)行預(yù)防時(shí)，就可以避免傳感器出現(xiàn)故障，正常服務(wù)于客戶的產(chǎn)品。

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