传感器检测前沿知识综述
传感检测技术综述

传感检测技术综述1530882 唐超隽指导教师熊肖磊摘要本文介绍了传感检测技术在社会发展中起到的重要作用,回顾了传感器的发展历史,介绍了传感器的分类、作用、应用以及市场行情,展望了传感检测行业的未来发展趋势以及我国此技术发展所面临的机遇及挑战。
关键词:传感器;检测技术I目录0 引言 (1)1传感器 (1)1.1 传感器的定义 (1)1.2 传感器的分类 (1)1.3 传感器的地位和作用 (1)1.4 传感器的发展 (2)2传感器在中国的行情及应用 (3)2.1 中国传感器市场整体行情 (3)2.2 新型传感器的应用 (4)2.2.1 生物传感器 (4)2.2.2 MEMS传感器 (4)2.2.3 气体传感器 (5)3传感检测技术展望 (5)3.1 传感检测技术发展趋势 (5)3.2 传感检测行业发展面临的机遇与挑战 (5)4结语 (6)参考文献 (7)II0 引言[1,2,3]检测技术是以现代自动化系统中的应用为主要目的,涉及检测方法、检测结构以及信号处理的一门综合性技术。
传感器技术是当今世界令人瞩目、迅猛发展的高新技术之一,也是当代科学发展的一个重要标志,与通信技术、计算机技术共同构成现代信息技术的三大支柱。
对于检测技术而言,传感器就相当于它的“耳目”,将被检测量的特征转化为检测系统可接收的信息。
在这个信息“爆炸”的时代,传感检测技术在现代技术的应用方面具有巨大的发展潜力,对当前新兴技术的发展有着巨大影响。
发展传感检测技术,便能直接推动新兴技术的蓬勃发展;相反,若传感检测技术发展中遇到的瓶颈问题无法顺利解决,也会相应减慢现代技术的发展。
本文着重介绍传感器行业发展现状及应用,并展望传感器技术的未来发展趋势和应用前景。
1传感器1.1传感器的定义[2,4]传感器是获得信息的一种装置,其定义可分为广义和狭义两种。
广义定义也是国家标准GB 7667-87所采用的定义,为“能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器的最新技术发展趋势

传感器的最新技术发展趋势## 传感器的概述传感器是一种用于感知环境信息并将其转化为可处理的电信号的设备。
传感器通常用于控制或者监测标的物,包括温度、压力、光线、声音、湿度等等。
传感器技术已经得到了广泛的应用,比如在汽车制造、医疗保健、能源管理和安全领域等方面。
在最近几十年内,传感器技术已经取得了长足的发展,并且迎来了一些新的趋势和挑战。
## 传感器的最新发展趋势### 1. 微电子学技术的发展目前,微电子学技术已经成为传感器技术的一个重要发展方向。
这种技术可以把传感器集成到微型芯片中,从而使传感器变得更加紧凑,高效和可靠。
此外,由于微型化的传感器还具有低功耗和低成本的优势,所以它们可以应用到更广泛的领域中,比如消费电子和物联网等。
### 2. 新型传感器技术的出现新型传感器技术通常指的是那些没有使用传统材料制造的传感器,比如基于纳米技术和生物技术的传感器。
这些传感器通常具有更高的灵敏度和更高的可靠性,并且可以实现更加复杂的测量。
例如,纳米传感器可以检测到空气中的有害颗粒并进行精确测量,生物传感器可以精确测量人体各个器官的数据,从而实现更加精确的医疗保健监测。
### 3. 传感器网络的发展传感器网络是指一组互相通信的传感器,通过无线信号或者有线信号与主控制器进行通信。
它们可以像互联网一样快速处理数据,并实现远程监测和控制。
随着对于功能更加多样化和智能化的需求增加,传感器网络已经成为传感器技术的又一重要趋势。
例如,在城市交通和环境监测等领域,传感器网络可以帮助监测交通流量、环境污染等问题,并进行实时监测和处理。
## 传感器技术未来的发展方向虽然传感器技术已经取得了长足的进展,但是未来还存在着一些重要的挑战。
以下是一些可能发生的技术趋势。
### 1. 更小、更精简的传感器未来,随着传感器芯片的不断微型化,传感器的尺寸将变得更小。
同时,传感器技术还将实现更高的精度和更小的功耗。
这将有助于推动传感器技术的发展,从而更好地满足消费者和工业等领域的需求。
传感器技术的发展和趋势综述

4、无线通信:为了更好地实现远程监控和管理,无线通信技术将被广泛应 用于传感器领域。无线传感器将能够更方便地进行数据传输和控制,提高设备的 可维护性和可扩展性。
5、多功能化:未来的传感器将不再仅限于单一的感知功能,还将具备测量、 控制、执行等多功能一体化的能力。这将大大提高设备的实用性和灵活性。
6、互联网化:随着物联网技术的发展,传感器也将越来越多地连接到互联 网。通过互联网,传感器能够实现大规模的数据采集和远程监控,为大数据分析 和预测提供基础数据。
7、安全性:随着传感器在各个领域的广泛应用,传感器的安全性问题也日 益突出。未来的传感器将更加注重安全性设计,包括数据加密、访问控制、防篡 改等功能。
传感器技术的发展和趋势综述
目录
01 一、传感器技术的演 进
03 三、结语
02
二、传感器技术的发 展趋势
04 参考内容
传感器,这个看似平凡却无比重要的工具,已经在我们生活的各个领域中扮 演着举足轻重的角色。无论是医疗、工业、交通、农业,还是我们日常生活中的 手机、电视、空调等电子产品,都离不开传感器的身影。本次演示将带大家领略 传感器技术的发展历程和未来趋势。
谢谢观看
一、传感器技术应用综述
1、工业领域
传感器技术在工业领域中的应用主要包括过程控制、故障检测、产品质量控 制等方面。通过传感器的实时监测,能够有效地提高生产效率,降低能源消耗, 保证产品质量。例如,在石油化工行业中,传感器能够监测生产线上的压力、温 度、流量等参数,确保生产过程的稳定性和安全性。
2、医疗领域
8、可再生能源供电:为了降低对传统能源的依赖,未来的传感器将更多地 采用可再生能源供电,如太阳能、风能等。这将有助于实现绿色环保和可持续发 展。
传感器技术文献综述

传感器技术文献综述摘要:传感器技术是综合多种学科的复合型技术,是一门正在蓬勃发展的现代化传感器技术.本文通过将所看的传感器相关文献总分为传感器、智能传感器以及无线传感器网络三个类别,对每一类别进行综述,分析每类别传感器研究中所存在的不足,探讨了相应的解决方案。
关键词:传感器1.引言传感器技术是一门正在蓬勃发展的现代化传感器技术,是涉及微机械与微电子技术、计算机技术、信号处理技术、电路与系统、传感技术、神经网络技术以及模糊控制理论等多种学科的综合性技术,而该技术也广泛应用到了军事、太空探索、智能家居、农业、医疗等领域。
在伴随着“信息时代”的到来,作为获取信息的重要手段——传感器技术得到飞速发展,其应用领域越来越广,人们对其要求越要越高,需求也越来越迫切。
但传感器技术的广泛应用以及飞速发展并不代表着该技术已经成熟,相反在很多方面它还只是一项新兴的技术,依然存在很多的问题等待我们去解决。
如何能够让我们的传感器装置很快的适应周围的环境,迅速准确的处理传输客户所需求的信号,并可以根据客户的要求作出相应的反应以及如何可以尽量的延长传感器装置的生存时间等等.这些问题都是我们在研究传感器技术的过程中所应该解决的问题。
2.传感器传感器是一种物理装置,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、温度、湿度等)或化学组成,并将探知到的信息传递给其他装置。
该装置相当我们的人类的眼睛、鼻子、舌头、耳朵以及皮肤等一些感知器官。
这样,精确快速地感受外界的信号就是迅速正确作出反应实施行动的前提条件。
现在的物理传感器、生物传感器都是力图解决感知、精确以及快速这三个难题。
例如文献[1]中的气体流量监测就有很多种的感知方法,但每种方法都存在着精确以及反应速率方面的问题,所以还需要不断的改进。
然而,有很多的问题大自然已经很好的为我们解决了,我们应该取其精华。
因此,我认为仿生传感器一定会解决很多传感器方面的问题.文献[2]就模仿沙漠蚂蚁利用太阳偏振光在沙漠中很好的辨别方向机理设计了偏振测角传感器。
传感器及检测技术重点知识点总结

传感器及检测技术重点知识点总结传感器是一种能够感知环境中各种参数并将其转化为可量化的电信号输出的设备。
检测技术则是利用传感器对环境中各种参数进行检测和监测的技术。
以下是传感器及检测技术的重点知识点总结:1.传感器的基本原理:传感器的基本原理是将被测物理量转化为与之成正比的电信号输出。
传感器中常用的原理包括电阻、电容、电感、磁电效应、光电效应等。
2.传感器的分类:传感器可以根据测量参数的类型进行分类,如力传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等;也可以根据传感器的工作原理进行分类,如光传感器、声传感器、气体传感器、生物传感器等。
3.传感器的特性:传感器的特性包括精度、灵敏度、稳定性、线性度、响应时间等。
精度是指传感器输出与实际值之间的偏差;灵敏度是指传感器输出信号随被测量变化的程度;稳定性是指传感器输出信号在长时间内的稳定程度;线性度是指传感器输出与被测量之间的线性关系;响应时间是指传感器从检测到信号输出的时间。
4.传感器信号的处理和调节:传感器输出的信号常常需要经过放大、滤波、校准和线性化处理后才能得到有效的结果。
放大可以增大传感器输出信号的幅度;滤波可以去除传感器输出信号中的噪声;校准可以修正传感器输出的非线性特性;线性化可以将传感器输出信号与被测量参数之间建立线性关系。
5.传感器网络和通信技术:近年来,随着物联网的兴起,传感器网络和通信技术也得到了迅速发展。
传感器网络是一种由分布在空间中的大量传感器节点组成的网络,通过无线通信技术实现节点之间的数据传输。
这种网络可以实现大范围的环境监测和数据采集。
6.检测技术的应用领域:传感器及检测技术广泛应用于各个领域,如环境监测、医疗健康、交通运输、工业自动化等。
在环境监测方面,传感器可以用于测量环境中的温度、湿度、气体含量等;在医疗健康方面,传感器可以用于监测人体的心率、体温、血压等;在交通运输方面,传感器可以用于监测车辆的速度、加速度、位置等;在工业自动化方面,传感器可以用于监测生产线上的温度、压力、流量等。
传感器技术的新进展与应用

传感器技术的新进展与应用随着人类科技的不断进步,传感器技术也在不断得到新的发展和应用。
传感器技术是一项高科技产业,它可以为我们提供各种感知环境的能力,让我们可以更好地理解和控制这个世界。
在这篇文章里,我们将会介绍新近的传感器技术进展和应用情况。
一、机器视觉技术机器视觉技术是传感器技术中的一个重要分支,它基于摄像机和其他传感器,可以让人工智能代替人眼去识别和感知物体。
近年来,随着深度学习和神经网络技术的快速进步,机器视觉技术也得到了巨大的发展。
例如,智能安防领域中的人脸识别技术,就是一种新近应用的机器视觉技术。
通过摄像头及人脸识别算法,可以实现识别员工进出场所、支付宝扫脸支付等高科技应用。
二、环境传感器技术环境传感器技术可以用来感知周围环境中的不同物理量,通过对这些物理量的监测和分析,可以帮助我们更好地理解和控制环境。
例如,气象传感器技术可以使用多种传感器来监测气温、湿度、压强、风速等气象参数,从而可以实现天气预报等便利功能。
三、运动传感器技术运动传感技术是指能够检测和监视身体运动的传感器技术,该技术广泛应用于运动医学、运动健身、生物力学等领域。
像智能手环、智能手表、智能鞋垫等都是运动传感器技术的应用。
四、医学传感器技术医学传感器技术是指将传感器技术应用于病人身体检测、康复等方面,用来实现更加方便、快速、精确的医疗服务。
例如,随身手持型体温计、血压计、血氧计等均是传感器技术在医疗领域的应用。
五、自然环境传感器技术自然环境传感器技术是指通过传感器技术,对自然环境进行监测和分析,帮助人们更好地理解自然环境的变化。
比如通过对森林、水源等环境的污染和破坏进行实时监测,我们可以更好地了解环境状况,更好地保护我们的地球。
六、农业传感器技术传感器技术也可以应用于农业领域,通过对土壤质量、气候、作物生长等进行检测和分析,可以帮助农民做出更合理的决策,提高农作物产量和品质。
七、智慧城市传感器技术智慧城市是一个处于建设中的新领域,传感器技术在此处可以发挥至关重要的作用。
传感器及其应用综述

传感器及其应用综述1.传感器技术的发展趋势人体为从外界获取信息,必须借助于感觉器官,但是单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。
为适应这种情况,就需要传感器。
因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。
当今世界已进入信息时代,在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。
因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到cm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s的瞬间反应。
此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。
显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。
许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。
一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。
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。
由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。
世界各国都十分重视这一领域的发展。
相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。
2.传感器的定义与组成、分类及基本特征。
传感器技术文献综述

传感器技术文献综述1. 介绍传感器是一种能够将物理量转换为电信号的器件。
它是现代科技中不可或缺的一部分,广泛应用于各种领域,包括环境监测、医学、交通等。
本文将对传感器技术的发展历史、分类和应用领域作一综述。
2. 发展历史20世纪初,发明了第一个传感器——灵敏度振动计。
然而,真正引起人们关注的是20世纪60年代,当时出现了麦克风、光学传感器等新型传感器。
这些传感器体积小、灵敏度高,可以用于多种场合。
后来,微机电系统(MEMS)的发明为传感器技术的发展提供了新的机遇。
由于MEMS的出现,传感器变得越来越小,成本也越来越低,同时灵敏度也大大提高。
3. 分类传感器根据测量的物理量不同可以分为以下几类:3.1 温度传感器温度传感器是测量温度的设备。
目前主要有两种温度传感器:接触式和非接触式。
前者需要接触被测物体表面,通过测量接触表面的温度来计算物体整体温度。
后者则不需要接触,通过辐射、红外等方式来测量,广泛应用于炉温监测、生产自动化等领域。
3.2 湿度传感器湿度传感器是测量空气中相对湿度的设备。
传感器测量和输出空气中水分含量的比例。
广泛应用于气象、农业、制造和航空等众多领域。
3.3 光学传感器光学传感器是通过测量物体对光的反应来测量距离、形状、颜色等物理量的设备。
在汽车、机器人、工业自动化、航空等领域有广泛应用。
3.4 加速度传感器加速度传感器是测量物体加速度的设备。
当受到加速度时,传感器会输出与加速度大小成正比的电信号。
广泛应用于测量设备运动状态和振动等领域。
3.5 压力传感器压力传感器是测量物体压力的设备。
它通过压敏材料、电容和电阻的变化来测量压力。
广泛应用于汽车制造、制药业、医疗、空气压缩机、工业自动化控制等领域。
3.6 运动传感器运动传感器是测量物体运动状态的设备。
传感器可用于测量物体的加速度、角速度和地磁场。
广泛应用于移动设备、健身设备以及运动医疗等领域。
4. 应用领域传感器技术的应用范围非常广泛,涉及环境监测、农业、医疗、制造业、车载电子、智能家居等多个领域。
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传感器检测前沿知识综述杜思诚 GS14060114 当今社会的发展,是信息化社会的发展。
在信息时代,人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。
而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段,是现代科学的中枢神经系统。
它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。
传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。
如果把计算机比喻为处理和识别信息的“大脑”,把通信系统比喻为传递信息的“神经系统”,那么传感器就是感知和获取信息的“感觉器官”。
传感器技术是现代科技的前沿技术,发展迅猛,同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置。
现代传感器技术具有巨大的应用潜力,拥有广泛的开发空间,发展前景十分广阔。
一、传感器简介(一)传感器解释传感器是指能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
其利用物理效应.化学效应.生物效应,把被测的物理量,化学量,生物量等非电量转换成电量。
传感器由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件直接感受或响应被测量的部分。
有时也将敏感元件称为传感器。
转换元件能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
(二)传感器技术的基本特性在测试过程中,要求传感器能感受到被测量的变化并将其不失真地转换成容易测量的量。
被测量有两种形式:一种是稳定的,称为静态信号;一种是随着时间变化的,称为动态信号。
由于输入量的状态不同,传感器的输入特性也不同,因此,传感器的基本特性一般用静态特性和动态特性来描述。
衡量传感器的静态特性指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和漂移等。
影响传感器的动态特性主要是传感器的固有因素,如温度传感器的热惯性等,动态特性还与传感器输入量的变化形式有关。
(三)传感技术的发展历程基于仿生研究的传感技术, 自古以来就渗透到人类的生产活动、科学实验、日常生活的各个方面, 如计时、产品交换、气候和季节的变化规律等; 由于各学科之间的相互融合和各行各业的需求, 传感技术应运而生并快速发展, 其大体经历了3代历程。
1.第1代结构型传感器它利用结构参量变化来感受和转化信号。
例如: 电阻应变式传感器, 它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。
2.第2代固体传感器这种传感器是20 世纪70 年代开始发展起来的, 由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料的某些特性制成的, 比如利用热电效应、霍尔效应、光敏效应, 分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。
70年代后期, 随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展, 出现集成传感器。
集成传感器包括2种类型: 传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化, 例如: 电荷耦合器件( CCD)、集成温度传感器( AD590)、集成霍尔传感器(UGN3501)等。
3.第3代智能传感器智能传感器是20世纪80年代刚刚发展起来的,其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力, 是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。
20世纪80年代智能化测量主要以微处理器为核心, 把传感器信号调节电路、微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上, 使传感器具有一定的人工智能; 20世纪90年代智能化测量技术有了进一步的提高, 在传感器一级水平实现智能化, 使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。
当今世界传感器市场正在以持续稳定的增长之势向前发展。
二、传感器的应用(一)传感器应用领域概述就当前技术发展现状来看,微型传感器已经对大量不同应用领域,如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响;目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量,如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等。
传感器越来越多地被应用到社会发展及人类生活的各个领域,如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。
(二)传感器具体应用1.在自动检测与自动控制系统中广泛应用电力、冶金、石化、化工等流程工业中,通常建立24小时在线监测系统。
石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。
车身到位检测。
光线传感器检测标签,多种气体检测系统。
在汽车、机床、电机、发动机等产品出厂时,必须对其性能质量检测。
2.在医学上的应用对人体的健康状况进行诊断需要进行多种生理参数的测量。
国内已经成功地开发出了用于测量近红外组织血氧参数的检测仪器。
人类基因组计划的研究也大大促进了对酶、免疫、微生物、细胞、DNA、RNA、蛋白质、嗅觉、味觉和体液组份以及血气、血压、血流量、脉搏等传感器的研究。
3.在环境保护中的应用保护环境和生态平衡,实现可持续发展,必须进行大气监测和江河湖海水质检测,需要大量用于污水流量、PH值、电导、浊度、COD、BOD、TP、TN、矿物油、氰化物、氨氮、总氮、总磷、金属离子浓度特别是重金属离子浓度以及风向、风速、温度、湿度、工业粉尘、烟尘、烟气、SO2、NO、O3、CO等参数测量的传感器,这些传感器中大多数亟待开发。
4.在遥感技术中的应用飞机及航天飞行器:近紫外线、可见光、远红外线、微波。
船舶:超声波传感器。
(三)传感器的市场规模2010年,流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%;压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征;未来传感器市场的主要增长将来自于无线传感器、微系统传感器、生物传感器等新兴传感器。
传感器已进入人们的日常工作和家庭生活中,并已在国民经济各部门以及国防建设中得到广泛应用,为中国现代化建设作出了应有的贡献。
三、传感技术的国内外研究现状目前, 全世界约有40个国家从事传感器的研制、生产和应用开发, 研发机构达6 000余家, 其中以美、日、俄等国实力较强, 他们建立了包括物理量、化学量、生物量三大门类的传感器产业, 研发生产单位有4 000余家、产品有20 000多种, 对应用范围广的产品已实现规模化生产, 大企业的年生产能力达到几千万支到几亿支。
比较著名的传感器厂商有美国霍尼韦尔( Honeyw el1) 公司、福克斯波罗( Foxboro) 公司、ENDEVCO 公司、英国Bell How ell公司、So lartron 公司、荷兰飞利浦、俄罗斯热工仪表所等。
3. 1 我国传感技术的现状在国家的支持下, “八五”以来我国的传感技术及其产业取得了长足进步。
在原电子工业部的努力及敏感元器件与传感器分会的积极组织下, 实施“双加工程”建立了我国敏感元器件与传感器生产基地。
这三大基地分别为:1) 安徽基地, 主要是建立力、光敏规模经济;2) 陕西基地, 1990年2 月成立了陕西省敏感技术产业集团公司, 主要以建立电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标;3) 黑龙江基地, 主要以建立气、湿敏规模经济为主要目标。
当前我国正在重点开发的MEMS (微电子与微机械的结合)、MOMES(MEMS与微光学的结合)、智能传感器( MEMS 与CPU、信息控制技术的结合)、生物化学传感器(MEMS 与生物技术、电化学的结合)等以及今后将大力开发的网络化传感器(MEMS网络技术的结合)、纳米传感器(纳米技术与传感器技术的结合)均是多学科、多种新技术交叉融合的新一代传感器。
3. 2 国外传感技术的发展现状国外传感器的发展各有特点。
美国和日本在产品品种和性能方面不相上下,但某些技术(民用产品)日本发展较快。
日本十分重视研究开发功能材料, 并建立起很多专业化工厂, 1986 年生产传感器17.57亿只, 其发展特点是先占用民用产品市场, 再向高水平发展。
美国传感器研究水平较高,力图先解决研究上的难题, 再转入生产, 其特点是以“军”带“民”。
欧洲在许多大学设立传感器研究中心, 侧重于理论研究。
国外传感器发展中的一种倾向是: 制造技术、信号处理技术、新材料的研究开发与应用同时进行, 并向集成化、多功能化、智能化、薄膜化方向发展。
生物传感器、距离传感器、振动传感器、加速度传感器等年增长率均在16%以上, 湿度传感器及烟道气体、热红外、热图像转距等类型的传感器, 年增长率分别在10% 以上。
在美国, 传感器大部分应用在军事、航空航天、石油、化工、汽车、飞机、自动化装备上; 在日本, 传感器多用于家用电器汽车、机械工具、机器人、工业装备上, 法国和英国则在工业过程和飞机工业上得到较多的应用。
3. 3 我国传感技术与国际水平的比较综合国内外传感技术的发展现状来看, 我国的优势有:1)已经形成了研究、生产和应用体系、人材队伍和部分传感技术的优势, 是传感器技术进一步发展的基础;2)有一批先进的成果, 如刀具/砂轮监控仪系列成果, 石油油井用高温、高压传感检测系统、高精度热敏检测传感等;3)有一个量大面广的用户市场。
不可否认, 我国传感技术与国际水平还有一定差距, 不足之处有:1)研究开发战略在系统性上的不足, 如: 传感器与传感系统未能统一布置,形成两套并列, 相互脱节的攻关;2)对传统传感器的革新改进不足, 微小型化步子慢;3)特殊环境和工程项目传感技术的研究开发尚未成熟;4)集成化、智能化和纳米技术与国外差距大。
因此, 我国应继续实行“吸收型”的发展战略方针, 引进技术、引进设备并加以改进提高, 逐步形成自主的技术开发能力, 并特别重视研究大生产工艺技术和提高产业水平, 全面推进我国的传感技术发展。
四、传感器的发展趋势传感器今后的发展趋势向集成化、多功能化、智能化、数字化发展,以满足在工业生产中不断进步的需求(1)集成化:集成(传感器、放大器、运算器、补偿器等);组合(不同功能的传感器);排列(成矩阵)。
(2)多功能化:如温度与湿度、气敏与湿度、速度与长度等多功能传感器。
(3)智能化:不但能对外界信号进行转换与测量,同时还具有记忆存储、运算及数据处理等功能。
(4)数字化:数字显示与微处理机的应用,使传感器应用更为方便,可提高稳定性及精度,简化结构。
对比传感器技术的发展历史与研究现状可以看出,随着科学技术的迅猛发展以及相关条件的日趋成熟,传感器技术逐渐受到了更多人士的高度重视。
当今传感器技术的研究与发展,特别是基于光电通信和生物学原理的新型传感器技术的发展,已成为推动国家乃至世界信息化产业进步的重要标志与动力。