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技術(shù)文章
分析傳感器的幾個發(fā)展方向
點擊次數(shù)：2833 發(fā)布時間：2012-10-6
傳感器的研究工作一直在向新的位測量和高可靠性、高精度、小型化、低成本等目標(biāo)發(fā)展。近年來由于半導(dǎo)體技術(shù)已進人了超大規(guī)模集成化時代.各種制造工藝和材料性能的研究已達到相當(dāng)高的水平，這為傳感器的發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的條件。傳感器發(fā)展動向總的來說有以下幾個方面。
?。?）傳感器采用新原理
新原理的采用往往給傳感器的發(fā)展帶來本質(zhì)的飛躍。正是由于新的理論不斷產(chǎn)生，促進了新的種類的傳感器不斷涌現(xiàn)。例如.一種基于約瑟夫遜效應(yīng)的紅外探側(cè)器.對光通信帶來極大方便。
?。?）傳感器的智能化
智能傳感器一般是指集成有徽型計算機的傳感器，具有信息處理、量程轉(zhuǎn)換、誤差修正、反饋控制、自診斷及其他有關(guān)“智能”功能。
智能傳感器首先檢側(cè)對象的物理量，并將其轉(zhuǎn)換成電信號（這是一般傳感器可達到的功能），同時還必須記憶、存儲數(shù)據(jù)，進而解析和對這些數(shù)據(jù)作出統(tǒng)計處理，zui后再變換成所藉耍的數(shù)據(jù)形式而作為有用信息輸出。將傳感器功能、邏輯功能、存儲功能等立體地集成于同一半導(dǎo)體芯片上，這正是未來的智能傳感器。
（3）傳感器的集成化和多功能化
隨著傳感器應(yīng)用領(lǐng)城的不斷擴大，借助半導(dǎo)體的蒸鍍技術(shù)、擴散技術(shù)、光刻技術(shù)、精密細(xì)微加工及組裝技術(shù)等，使傳感器從單個元件，單一功能向集成化和多功能化方向發(fā)展。
集成化主要是指將峨感元件、信息處理或轉(zhuǎn)換單元以及電硯等部分，集成在同一芯片上，如集成壓力傳感器、集成溫度傳感器等。多功能化是指一塊芯片具有多種參數(shù)的檢側(cè)功能，即一次可測量許多信息.如半導(dǎo)體溫度濕敏傳感器和多功能氣體傳感器等。
目前*的固態(tài)傳感器，在一塊芯片上能同時集成差壓、靜壓、溫度三個傳感器，使差壓傳感器具有溫度和壓力補償功能。
?。?）傳感器的固態(tài)化和小型化
結(jié)構(gòu)型傳感器發(fā)展得較早，目前已趨于成熟。它的檢測原理明確.受環(huán)境影響小，但一般來說它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積偏大、價格偏高。物性型傳感器與之幾乎相反，具有不少誘人的優(yōu)點，世界各國在開發(fā)物性型傳感器方面，都投人了大zui人力物力，加強研究，目前發(fā)展很快。
物性型傳感器又稱固態(tài)傳感器，它包括半導(dǎo)體、電介質(zhì)和強磁體三類。其中半導(dǎo)體傳感器的發(fā)展zui引人注目，它不僅靈敬度高、響應(yīng)速度快，而且小型化。
與傳感器配用的電路可以做在半導(dǎo)體傳感器的硅片上，并且在電路內(nèi)進行傳感器的沮度補償和非線性補償，從而使傳感器的精度也得到提高。采用的單品硅和多晶硅壓力傳感器就是典型的例子。
（5）仿生傳感器的研制
20世紀(jì)80年代工業(yè)生產(chǎn)已進人電腦自動控制時代，各種各樣的機器人大量問世，而作為感覺器官的傳感器相對進展比較慢，使電腦機器人的使用受到很大程度的限制。
目前世界各國大力研究生物體感覺器官的機理，仿制人的感覺器官，因此仿生傳感器也就成為傳感器的發(fā)展方向之一。
?。?）傳感器采用新原理
新原理的采用往往給傳感器的發(fā)展帶來本質(zhì)的飛躍。正是由于新的理論不斷產(chǎn)生，促進了新的種類的傳感器不斷涌現(xiàn)。例如.一種基于約瑟夫遜效應(yīng)的紅外探側(cè)器.對光通信帶來極大方便。
?。?）傳感器的智能化
智能傳感器一般是指集成有徽型計算機的傳感器，具有信息處理、量程轉(zhuǎn)換、誤差修正、反饋控制、自診斷及其他有關(guān)“智能”功能。
智能傳感器首先檢側(cè)對象的物理量，并將其轉(zhuǎn)換成電信號（這是一般傳感器可達到的功能），同時還必須記憶、存儲數(shù)據(jù)，進而解析和對這些數(shù)據(jù)作出統(tǒng)計處理，zui后再變換成所藉耍的數(shù)據(jù)形式而作為有用信息輸出。將傳感器功能、邏輯功能、存儲功能等立體地集成于同一半導(dǎo)體芯片上，這正是未來的智能傳感器。
（3）傳感器的集成化和多功能化
隨著傳感器應(yīng)用領(lǐng)城的不斷擴大，借助半導(dǎo)體的蒸鍍技術(shù)、擴散技術(shù)、光刻技術(shù)、精密細(xì)微加工及組裝技術(shù)等，使傳感器從單個元件，單一功能向集成化和多功能化方向發(fā)展。
集成化主要是指將峨感元件、信息處理或轉(zhuǎn)換單元以及電硯等部分，集成在同一芯片上，如集成壓力傳感器、集成溫度傳感器等。多功能化是指一塊芯片具有多種參數(shù)的檢側(cè)功能，即一次可測量許多信息.如半導(dǎo)體溫度濕敏傳感器和多功能氣體傳感器等。
目前*的固態(tài)傳感器，在一塊芯片上能同時集成差壓、靜壓、溫度三個傳感器，使差壓傳感器具有溫度和壓力補償功能。
?。?）傳感器的固態(tài)化和小型化
結(jié)構(gòu)型傳感器發(fā)展得較早，目前已趨于成熟。它的檢測原理明確.受環(huán)境影響小，但一般來說它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積偏大、價格偏高。物性型傳感器與之幾乎相反，具有不少誘人的優(yōu)點，世界各國在開發(fā)物性型傳感器方面，都投人了大zui人力物力，加強研究，目前發(fā)展很快。
物性型傳感器又稱固態(tài)傳感器，它包括半導(dǎo)體、電介質(zhì)和強磁體三類。其中半導(dǎo)體傳感器的發(fā)展zui引人注目，它不僅靈敬度高、響應(yīng)速度快，而且小型化。
與傳感器配用的電路可以做在半導(dǎo)體傳感器的硅片上，并且在電路內(nèi)進行傳感器的沮度補償和非線性補償，從而使傳感器的精度也得到提高。采用的單品硅和多晶硅壓力傳感器就是典型的例子。
（5）仿生傳感器的研制
20世紀(jì)80年代工業(yè)生產(chǎn)已進人電腦自動控制時代，各種各樣的機器人大量問世，而作為感覺器官的傳感器相對進展比較慢，使電腦機器人的使用受到很大程度的限制。
目前世界各國大力研究生物體感覺器官的機理，仿制人的感覺器官，因此仿生傳感器也就成為傳感器的發(fā)展方向之一。