傳統(tǒng)傳感器向新型傳感器的進(jìn)一步邁進(jìn)

我國傳感器行業(yè)始于五十年代初期，雖起步較早，但直到1986年“七五”開始才正式將傳感器技術(shù)列入國家和重點(diǎn)項(xiàng)目。如今經(jīng)過幾十年的發(fā)展，中國傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段。

傳感器技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展，其技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了三代。

第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器，它利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。結(jié)構(gòu)型傳感器雖屬早期開發(fā)的產(chǎn)品，但近年來由于新材料、新原理、新工藝的相繼應(yīng)用，在精確度、可靠性、穩(wěn)定性、靈敏度等方面也有了很大的提高。目前結(jié)構(gòu)型傳感器在工業(yè)自動(dòng)化、過程檢測與其它等方面仍占有相當(dāng)大的比重。

第二代是上70年代發(fā)展起來的固體型傳感器，這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成。如：利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng)，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。這類傳感器基于物性變化，無運(yùn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡單，體積�。贿\(yùn)動(dòng)響應(yīng)好，且輸出為電量；易于集成化、智能化；低功耗、安全可靠。雖然優(yōu)勢很多，但線性度差、溫漂大、過載能力差、性能參數(shù)離散大。

第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來的智能型傳感器，是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，使傳感器具有一定的人工智能。智能型傳感器技術(shù)目前正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，具有代表典型作品是美國霍尼韋爾公司的ST-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及一些含有微處理器的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器等。隨著不斷的發(fā)展，毫無疑問，智能型傳感器將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展到化學(xué)、電磁、光學(xué)和核物理等研究領(lǐng)域�？梢灶A(yù)見，新興的智能化傳感器將會(huì)在關(guān)系到全人類民生的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。

當(dāng)今水平下的新型傳感器在技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上，正向著高精度、高可靠性、微型化等發(fā)展。

向高精度發(fā)展。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，對傳感器的要求也不斷提高，研究靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產(chǎn)自動(dòng)化的可靠性。

高可靠性、寬溫度范圍的傳感器的可靠性直接影響到通訊設(shè)備的可靠性，研究高可靠性、寬溫度范圍的傳感器將是永久的方向。許多新興材料（如陶瓷、納米材料）將很有前途。

向微型化發(fā)展各種控制設(shè)備的功能越來越強(qiáng)，要求各個(gè)部件的體積越小越好，這就要求發(fā)展新的材料和加工技術(shù)。傳感器微型化可以使得其功能更加強(qiáng)大，控制更加集中，而且可以減少能源消耗。許多新材料的開發(fā)和新工藝的采用可以使這個(gè)趨勢更加明顯。

向微功耗和無源化發(fā)展傳感器一般都實(shí)現(xiàn)非電量向電量轉(zhuǎn)化，工作時(shí)離不開電源。在野外場地或者離開電網(wǎng)的地方，往往就是電池供電或者太陽能供電。開發(fā)微功率傳感器和無源傳感器是必然的方向。這樣既可以節(jié)省能源又可以提高系統(tǒng)壽命。目前低功率的芯片發(fā)展很快，許多廠商研發(fā)的新型芯片功耗是普通傳感器的大約五分之一到十分之一。

向智能化、數(shù)字化發(fā)展隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，傳感器的功能已經(jīng)突破傳統(tǒng)，其輸出已經(jīng)不再是單一的模擬信號(hào)，而是經(jīng)過處理之后的數(shù)字信號(hào)，有的甚至帶有控制功能，這就是所說的數(shù)字傳感器。

向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向，網(wǎng)絡(luò)的作用和優(yōu)勢正在逐步凸現(xiàn)出來。網(wǎng)絡(luò)傳感器勢必將促進(jìn)電子科技的發(fā)展。

新型傳感器是一種很有發(fā)展前途的傳感器，克服了傳統(tǒng)傳感器精度差、可靠性不高、智能度不高、集成度低、功耗大等許多問題，可以滿足現(xiàn)代工業(yè)、軍事、醫(yī)療等各方面的需求。然而由于制造機(jī)理、價(jià)格因素、制造工藝等一系列條件的影響，新型傳感器的開發(fā)還處于比較低級(jí)的水平，應(yīng)用也不是很廣泛，因此尚需要做很多的工作。但是可以肯定對新型傳感器的需求會(huì)越來越大，要求越來越高，新型傳感器會(huì)越來越多得造福人來社會(huì)。