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科技推動(dòng)傳感器技術(shù)進(jìn)化

已有102411次閱讀2013-04-22標(biāo)簽:傳感器 微型化 智能化

    傳感器的發(fā)展隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,同時(shí),在此過(guò)程中不斷出現(xiàn)新的技術(shù)要求進(jìn)一步促進(jìn)傳感器技術(shù)的發(fā)展也融合。


    在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說(shuō),沒(méi)有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。


    在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,傳感器更具有突出的地位。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域�?梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),從茫茫的太 空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。


    由此可見(jiàn),傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來(lái),傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,達(dá)到與其重要地位相稱(chēng)的新水平。


    當(dāng)前,隨著我們對(duì)傳感器要求的不斷提高以及新型技術(shù)的不斷產(chǎn)生,未來(lái)傳感器或?qū)⒀刂韵路较虬l(fā)展:


    微型化(Micro)


    為了能夠與信息時(shí)代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強(qiáng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)保持一致,對(duì)于傳感器性能指標(biāo)(包括精確性、可靠性、靈敏性等)的要求越來(lái)越嚴(yán)格;與此同時(shí),傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程,因此還要求傳感器必須配有標(biāo)準(zhǔn)的輸出模式;而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求,所以它們已逐步被各種不同類(lèi)型的高性能微型傳感器所取代;后者主要由硅材料構(gòu)成,具有體積小、重量輕、反應(yīng)快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。


    智能化(Smart)


    智能化傳感器(SmartSensor)是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的另外一種涉及多種學(xué)科的新型傳感器系統(tǒng)。此類(lèi)傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問(wèn)世即刻受到科研界的普遍重視,尤其在探測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域,如分布式實(shí)時(shí)探測(cè)、網(wǎng)絡(luò)探測(cè)和多信號(hào)探測(cè)方面一直頗受歡迎,產(chǎn)生的影響較大。


    多功能傳感器(Multifunc-tion)


    如前所述,通常情況下一個(gè)傳感器只能用來(lái)探測(cè)一種物理量,但在許多應(yīng)用領(lǐng)域中,為了能夠完美而準(zhǔn)確地反映客觀事物和環(huán)境,往往需要同時(shí)測(cè)量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y(cè)系統(tǒng),它可以借助于敏感元件中不同的物理結(jié)構(gòu)或化學(xué)物質(zhì)及其各不相同的表征方式,用單獨(dú)一個(gè)傳感器系統(tǒng)來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種傳感器的功能。隨著傳感器技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來(lái)將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨(dú)一塊芯片上的一體化多功能傳感器。


    當(dāng)前技術(shù)水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。今后,隨著CAD技術(shù)、MEMS技術(shù)、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展,未來(lái)的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學(xué)技術(shù)呈輻射狀廣泛滲透的當(dāng)今社會(huì),作為現(xiàn)代科學(xué)“耳目”的傳感器系統(tǒng),作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎(chǔ),必將進(jìn)一步得到社會(huì)各界的普遍關(guān)注。

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