几种新型传感器简介-课件P讲义PT(演示稿)
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《几种新型传感器》PPT课件
18
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该传感器具有制作工 艺环节少、稳定性和 灵敏系数较高、量程 很大等优点，现已制 成了大量程称重、加 速度、压力传感器等。
Au 引线
Au 电极 应变敏感层 介质层 弹性基底
合金薄膜传感器结构示意图
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2 薄膜热敏传感器 当薄膜材料吸收红外辐射或受热源直接加热后，将会 导致薄膜材料温度特性的变化，而测量这种变化就可 以作为红外辐射或热源能量的度量。最常用的热敏传 感器就是根据薄膜的电阻随温度变化的性质而进行测 量的。如果温度变化是由吸收红外辐射构成的，这种 传感器就称为辐射热传感器；如果温度变化是由直接 接触造成的，这种传感器可以通过淀积一层红外吸收 膜转变成薄膜辐射热传感器。该传感器的敏感元件(电 阻元件)是用具有高温度电阻率系数的材料制成的薄膜。
3
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2．非晶态合金的磁—电变换功能
非晶态合金的磁—电变换功能主要指它将磁场变化转 换成电量的功能。根据不同的转换途径，其中主要物 理效应包括电磁感应效应和磁阻效应等。前者可以制 成检测转速、微小交变电流等物理量的无源传感器， 其中漏电保护器中的电流互感器是我国当前非晶态合 金材料应用的一个重点；后者可以用来制造磁泡存储 器中的磁场传感器，它具有电阻率温度系数小、耐辐 射等优点，因此比其他敏感材料更能胜任某些特殊环 境下的检测任务。
两光电管性能相同它们的输出分别接到差动放大器的两个输入端差动放大器输出电压信号与被测温度成一定关精选ppt17光电倍增管光电倍增管差动放大器hene激光器输出参比光纤接收光纤发射光纤液晶探头液晶温度传感器结构原理精选ppt18薄膜应变电阻传感器合金薄膜传感器的基本结构如图所示
几种新型传感器
1
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玻璃薄板
传感器基本知识ppt课件
区别
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铁磁材料裂纹检测
N
S
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三、霍尔接近传感器和接近开关
在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处 理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输 入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成霍尔 接近传感器。 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色 金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速 调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、 角度检测等。
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❖ (2)电动车到达B点以后进人“弯道区”，沿 圆 弧引导线到达C点。C点下埋有边长为 15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达C点 检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间 发出断续的声光信息; (3)电动车在光源的引导下，通过障碍区进人 停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍 物之间通过且不得与其接触; (4)电动车完成上述任务后应立即停车。停车 后，能准确显示电动车全程行驶时间。
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5
【电涡流传感器应用】
一：电涡流涂层厚度仪
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电涡流涂层厚 度仪原理
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二、电涡流式通道安全检查门
安检门的内部设置有发射线
圈和接收线圈。当有金属物体通
过时，交变磁场就会在该金属导
体表面产生电涡流，会在接收线
圈中感应出电压，计算机根据感
应电压的大小、相位来判定金属
霍尔接近传感器的外形图
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当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应 而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而 控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 霍尔接 近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸控 制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测 等等。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点， 内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。
《几种新型传感器》PPT课件
如图5-17 所示为利用马赫-琴特干涉仪测量压力或温度的 相位调制型光纤传感器的组成原理图。
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5.3 光纤传感器
3）光偏振态调制型光纤传感器 偏振态调制型光纤传感器能检测出由于外界因索引起的
光纤内部光的偏振态的变化。最典型的是光纤电流传感器， 其工作原理是根据磁旋效应做成的，主要应用于高压传输线 中。
新型传感器技术含量高、功能强，相对传统传感器具有 很多优点。了解和学习这些新型的传感器有助于我们打一大 视野，及时了解、掌握新型传感器技术并加以应用。本章将 介绍最近几年发展起来的新型传感器，包括CCD图像传感器、 触觉传感器、光纤传感器、磁性传感器和集成温度传感器。
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5.1 CCD图像传感器
工业上利用小型开关阵列形成一种价廉触觉传感器，但 是这种阵列的空间分辨率较低。这种跟输出信号的二进制相 对应的二值阵列触觉传感器，严重地限制、影响了其提供信 息的质量。图5-9 所示即为开关式传感器的原理图。
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5.2 触觉传感器
5.2.2 光学式触觉传感器 光照射到界面的角度通过界面法线测量。若光照射到有
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5.2 触觉传感器
5.2.3 压阻阵列触觉传感器 压阻式阵列触觉传感器的基本结构是由外接引线、上
（行）下（列）电极及压阻材料等构成，上（行）电极与下 （列）电极相垂直，上（行）下（列）电极的交叉点定义为 阵列触觉的一个触觉单元，外接引线从相互平行的触觉单元 上引出，压阻材料放在上（行）下（列）电极中间，如图511 所示。
面阵CCD的优点是结构较简单、容易增加像素数，缺点 是CCD 尺寸较大、易产生垂直拖影。
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5.3 光纤传感器
3）光偏振态调制型光纤传感器 偏振态调制型光纤传感器能检测出由于外界因索引起的
光纤内部光的偏振态的变化。最典型的是光纤电流传感器， 其工作原理是根据磁旋效应做成的，主要应用于高压传输线 中。
新型传感器技术含量高、功能强，相对传统传感器具有 很多优点。了解和学习这些新型的传感器有助于我们打一大 视野，及时了解、掌握新型传感器技术并加以应用。本章将 介绍最近几年发展起来的新型传感器，包括CCD图像传感器、 触觉传感器、光纤传感器、磁性传感器和集成温度传感器。
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5.1 CCD图像传感器
工业上利用小型开关阵列形成一种价廉触觉传感器，但 是这种阵列的空间分辨率较低。这种跟输出信号的二进制相 对应的二值阵列触觉传感器，严重地限制、影响了其提供信 息的质量。图5-9 所示即为开关式传感器的原理图。
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5.2 触觉传感器
5.2.2 光学式触觉传感器 光照射到界面的角度通过界面法线测量。若光照射到有
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5.2 触觉传感器
5.2.3 压阻阵列触觉传感器 压阻式阵列触觉传感器的基本结构是由外接引线、上
（行）下（列）电极及压阻材料等构成，上（行）电极与下 （列）电极相垂直，上（行）下（列）电极的交叉点定义为 阵列触觉的一个触觉单元，外接引线从相互平行的触觉单元 上引出，压阻材料放在上（行）下（列）电极中间，如图511 所示。
面阵CCD的优点是结构较简单、容易增加像素数，缺点 是CCD 尺寸较大、易产生垂直拖影。
传感器介绍ppt
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这里放实际连接图
这里放Ardublock的程序图
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光敏传感器
•原理 光敏模块上有一个对光很敏感的电阻。这个电阻用特殊材料制成， 环境中的光照强度越大，它的阻值就越小。 下面我们来利用IF开发板、光敏模块以及LED模块制作一个简易的 光控灯。
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这里放Ardublock的程序图
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超声波传感器
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若前方有障碍物，返回0值。
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传感器入门教程
----自行添加副标题
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传感器 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被 测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他 所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和 控制等要求。
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声控传感器
•原理 当传声器接受声波时，声波产生的力量作用在振膜上，引起振膜振 动，带动音圈作相应振动，音圈在磁钢中运动，产生电动势，声音 信号转变成电信号。 声控模块上的微型麦克风可以感知环境中的声音强度的大小并转换 成对应大小的电流，通过模块的加工处理就可以输出与声音大小成 比例的相应的电流。 下面我们来利用IF开发板、声控模块以及LED模块制作一个简易的 声控灯。
声速确定后, 只要测得超声波往返的时间,即可求得距离，这就是超声波测距仪的机 理。
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这里放Ardublock的程序图
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温湿度传感器（Dht11)
• 温ห้องสมุดไป่ตู้度传感器分为温度传感器部分和湿度传感器部分 • 温度传感器中的金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。电路
检测到这种变化并且将其作为电信号输出给开发板。 • 湿度传感器由敏感元件和转换电路组成。当环境湿度发生变化时，
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这里放实际连接图
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光敏传感器
•原理 光敏模块上有一个对光很敏感的电阻。这个电阻用特殊材料制成， 环境中的光照强度越大，它的阻值就越小。 下面我们来利用IF开发板、光敏模块以及LED模块制作一个简易的 光控灯。
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超声波传感器
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若前方有障碍物，返回0值。
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传感器入门教程
----自行添加副标题
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传感器 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被 测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他 所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和 控制等要求。
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声控传感器
•原理 当传声器接受声波时，声波产生的力量作用在振膜上，引起振膜振 动，带动音圈作相应振动，音圈在磁钢中运动，产生电动势，声音 信号转变成电信号。 声控模块上的微型麦克风可以感知环境中的声音强度的大小并转换 成对应大小的电流，通过模块的加工处理就可以输出与声音大小成 比例的相应的电流。 下面我们来利用IF开发板、声控模块以及LED模块制作一个简易的 声控灯。
声速确定后, 只要测得超声波往返的时间,即可求得距离，这就是超声波测距仪的机 理。
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温湿度传感器（Dht11)
• 温ห้องสมุดไป่ตู้度传感器分为温度传感器部分和湿度传感器部分 • 温度传感器中的金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。电路
检测到这种变化并且将其作为电信号输出给开发板。 • 湿度传感器由敏感元件和转换电路组成。当环境湿度发生变化时，
现代传感器介绍PPT课件
现代传感器介绍
引言
• 传感器技术是仿生学的一部分，向大自然以及人类自身学习是仿生学永恒 的主题，也是仿生传感技术的发展方向。传感器技术正式问世是在 20 世 纪中期，其大体经历结构型传感器、固体传感器、智能传感器三个历程。 传感器作为各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件，已经 成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。传感器技术与通信技术和 计算机技术已成为现代信息技术的三大支柱，是信息产业的重要基础。
• 抗原或抗体一经固定于膜上，就形成具有识别免疫反 应强烈的分子功能性膜。如，抗原在乙酰纤维素膜上 进行固定化，由于蛋白质为双极性电解质，（正负电 极极性随ＰＨ值而变）所以抗原固定化膜具有表面电 荷。其膜电位随膜电荷要变化。故根据抗体膜电位的 变化，可测知抗体的附量。
3室注入含有 抗体的盐水
抗体与固定化抗原 膜上的抗原相结合
便携式超声波 探鱼器
2024/6/4
27
超声波测量液位和物位原理
在液罐上方安装空气传导型超声发射器和接收器，根据超声波 的往返时间，就可测得液体的液面。
多普勒效应
前进方向的 频率升高!
如果波源和观察者 之间有相对运动，那么 观察者接收到的频率和 波源的频率就不相同了， 这种现象叫做多普勒效 应。测出f 就可得到运 动速度。
传感器的能量转换过程
敏感元件
敏感元件
转换器件
电学量
转换电路
目录
• 一、光纤传感器 • 二、生物传感器 • 三、超声波传感器 • 四、红外线传感器
五、微波传感器 六、智能传感器 七、超导传感器
光纤传感器
• 光纤——光导纤维，是由石英、 玻璃、塑料等光折射率高的介 质材料制成的极细的纤维，是 一种理想的光传输线路。
引言
• 传感器技术是仿生学的一部分，向大自然以及人类自身学习是仿生学永恒 的主题，也是仿生传感技术的发展方向。传感器技术正式问世是在 20 世 纪中期，其大体经历结构型传感器、固体传感器、智能传感器三个历程。 传感器作为各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件，已经 成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。传感器技术与通信技术和 计算机技术已成为现代信息技术的三大支柱，是信息产业的重要基础。
• 抗原或抗体一经固定于膜上，就形成具有识别免疫反 应强烈的分子功能性膜。如，抗原在乙酰纤维素膜上 进行固定化，由于蛋白质为双极性电解质，（正负电 极极性随ＰＨ值而变）所以抗原固定化膜具有表面电 荷。其膜电位随膜电荷要变化。故根据抗体膜电位的 变化，可测知抗体的附量。
3室注入含有 抗体的盐水
抗体与固定化抗原 膜上的抗原相结合
便携式超声波 探鱼器
2024/6/4
27
超声波测量液位和物位原理
在液罐上方安装空气传导型超声发射器和接收器，根据超声波 的往返时间，就可测得液体的液面。
多普勒效应
前进方向的 频率升高!
如果波源和观察者 之间有相对运动，那么 观察者接收到的频率和 波源的频率就不相同了， 这种现象叫做多普勒效 应。测出f 就可得到运 动速度。
传感器的能量转换过程
敏感元件
敏感元件
转换器件
电学量
转换电路
目录
• 一、光纤传感器 • 二、生物传感器 • 三、超声波传感器 • 四、红外线传感器
五、微波传感器 六、智能传感器 七、超导传感器
光纤传感器
• 光纤——光导纤维，是由石英、 玻璃、塑料等光折射率高的介 质材料制成的极细的纤维，是 一种理想的光传输线路。
《新型传感器》课件
发展趋势
未来传感器的发展趋势是微型化、智 能化、多功能化和网络化，传感器将 更加小巧、智能、多功能和易于联网 ，能够更好地满足人们生产和生活的 需求。
01
新型传感器的技术 原理
新型传感器的技术原理简介
新型传感器技术原理主要包括物理、化学和生物传感 器等，它们通过将物理、化学或生物量转化为可测量
的电信号，实现对各种参数的测量。
输标02入题
物理传感器主要基于压阻效应、压电效应、热电效应 等物理原理，将物理量（如压力、温度、位移等）转 换为电信号。
01
03
生物传感器则利用生物分子的特异性反应，实现对生 物分子浓度的测量。
04
化学传感器则利用化学反应的原理，将化学量（如气 体、离子、生物分子等）转化为电信号。
新型传感器的应用领域
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
01
新型传感器的实际 应用案例
智能家居领域的实际应用案例
智能家居控制
新型传感器可以用于智能家居控制系 统，实现家庭环境的智能化控制，如 自动调节室内温度、控制灯光亮度等 。
安全监控
智能家电
新型传感器可以用于智能家电产品， 如智能冰箱、智能洗衣机等，提高家 电产品的智能化水平。
新型传感器可以用于家庭安全监控， 如门窗传感器、烟雾报警器等，提高 家庭安全防范能力。
作用
传感器的作用是将被测量的非电学量转换成电信号，以满足 信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
重要性
传感器在工业自动化、智能家居、医疗、环保等领域中发挥 着重要作用，能够实现各种物理量、化学量、生物量等的测 量和自动化控制，提高了生产效率和生活品质。
未来传感器的发展趋势是微型化、智 能化、多功能化和网络化，传感器将 更加小巧、智能、多功能和易于联网 ，能够更好地满足人们生产和生活的 需求。
01
新型传感器的技术 原理
新型传感器的技术原理简介
新型传感器技术原理主要包括物理、化学和生物传感 器等，它们通过将物理、化学或生物量转化为可测量
的电信号，实现对各种参数的测量。
输标02入题
物理传感器主要基于压阻效应、压电效应、热电效应 等物理原理，将物理量（如压力、温度、位移等）转 换为电信号。
01
03
生物传感器则利用生物分子的特异性反应，实现对生 物分子浓度的测量。
04
化学传感器则利用化学反应的原理，将化学量（如气 体、离子、生物分子等）转化为电信号。
新型传感器的应用领域
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THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
01
新型传感器的实际 应用案例
智能家居领域的实际应用案例
智能家居控制
新型传感器可以用于智能家居控制系 统，实现家庭环境的智能化控制，如 自动调节室内温度、控制灯光亮度等 。
安全监控
智能家电
新型传感器可以用于智能家电产品， 如智能冰箱、智能洗衣机等，提高家 电产品的智能化水平。
新型传感器可以用于家庭安全监控， 如门窗传感器、烟雾报警器等，提高 家庭安全防范能力。
作用
传感器的作用是将被测量的非电学量转换成电信号，以满足 信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
重要性
传感器在工业自动化、智能家居、医疗、环保等领域中发挥 着重要作用，能够实现各种物理量、化学量、生物量等的测 量和自动化控制，提高了生产效率和生活品质。
几种新型传感器简介
1．工作原理
（a）MOS光敏元结构 (b)光生电子 图5-26 CCD单元结构
2．CCD的电荷转移
图5-27 CCD原理示意图
图5-28 电荷转移过程
3．CCD的输入—输出结构 4．CCD的特性参数
（2）工作频率 由于CCD器件是工作在MOS的非平衡状态， 所以驱动脉冲频率的选择就显得十分重要。频率 太低，热激发的少数载流子过多地填入势阱，从 而降低了输出信号的信噪比；信号频率太高，又 会降低总转移率，减少了信号幅值，同样降低了 信噪比。
图3-19 酶传感器的结构
2．酶传感器的分类 酶传感器按照所测电极参数的不同，一般可 分为电位型和电流型两大类。 3．酶传感器的应用 （1）葡萄糖传感器 在葡萄糖氧化酶（GOD）膜的作用下， 葡萄糖发生氧化反应，消耗氧而生成葡萄 糖酸内脂和过氧化氢。被消耗的氧或生成 的过氧化氢可以用上述的电极检测到。
图2-11 光栅位移与光强关系
图2-12光电接收元件位置
图2-13 辨向信号波形图
2．细分技术 常采用的倍频细分方法有四倍频细分（也称 直接细分或位置细分）、电阻链细分、鉴相法细 分、锁相法细分等几种。 四倍频细分就是用四个光电元件依次相距 1/4莫尔条纹间距放置，获得依次相位差为90° 的四个正弦波信号。用电子线路中的鉴零器，分 别鉴取四个信号的零电平，即每个信号由负到过 零时发出一个计数脉冲，使得在莫尔条纹的一个 周期内产生四个等间隔的计数脉冲，实现了四倍 频细分。四倍频细分也可以用两个相距1/4莫尔 条纹间距的光电元件获得相位差依次为90°的四 个正弦信号。实际上用辨向原理中的两个相位差 为90°的辨别信号，加上将它们倒相后的两个信 号就可获得这四个信号。
2．生物传感器的基本结构
图9-16 生物传感器的基本结构
几种新型的传感器介绍
几种新型的传感器介绍传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。
传感器的特点包括微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
如今感测器已经不只是人类用来探索知识的一门工具，更能结合通讯、物联网、云端巨量资料的运算，提供生活中更便利的服务。
一、新型传感器的分类传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
观察目前感测技术，发展已经成熟的有光应用、声音、动态、压力等感测器，尚在开发阶段的是生物细胞、脑波等感测器。
纳米科技的进步也使感测器更精准及细微，从动作、血液流动、到脑波侦测运算，就像许多电影情结，未来电子、机器设备不仅能更超越人类的感测范围，也能更即时分析作出判断，与人们的生活密切结合，触觉、嗅觉、味觉三种感测方式，是目前科学家研究发展的重心。
由于传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，世界各国都十分重视这一领域的发展，新型传感器技术不断发展，下面就来具体梳理一下。
二、触觉感测器触控面板是触觉感测最主要的产品，近期开始走红的“指纹辨识”技术，也是触觉感测的一种应用，指纹辨识器一般采用电容式的触控屏，从前使用在保全系统、犯罪侦防上，後来置入智慧型手机，应用在指纹锁、个人认证及行动支付方案等。
如果将触觉进一步衍伸到如皮肤般能感测压力、温度、表面纹路，应用到机器人。
使得机器人身上将有层仿真皮肤，协助特定类型的机器人可以利用触觉工作，例如提升抓取物品的准确性。