傳感器的發(fā)展方向
傳感器的研究工作一直就是在向新的位測量以及高可靠性、高精度、小型化、低成本等目標(biāo)發(fā)展。最近幾年來因?yàn)榘雽?dǎo)體技術(shù)已進(jìn)人了超大規(guī)模集成化時代. 各種制造工藝與材料性能的研究已達(dá)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。
(1)傳感器采用新原理
新的原理的采用往往給傳感器的發(fā)展帶來本質(zhì)的飛躍。正是因?yàn)樾碌睦碚摬粩喈a(chǎn)生，促進(jìn)了新的種類的傳感器不斷涌現(xiàn)。比如.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。
(2)傳感器的智能化
智能傳感器一般是指集成有徽型計算機(jī)的傳感器，包含有信息處理、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。
智能傳感器首先需要檢側(cè)對象的物理量，而且把其轉(zhuǎn)換成電信號(這是一般傳感器可達(dá)到的功能)，于此同時還必須記憶、存儲數(shù)據(jù)，進(jìn)而解析和對這些數(shù)據(jù)作出統(tǒng)計處理，最后再變換成所藉耍的數(shù)據(jù)形式而作為有用信息輸出。把傳感器功能、邏輯功能、存儲功能等立體地集成于同一半導(dǎo)體芯片上，這就是未來的智能傳感器。
(3)傳感器的集成化以及多功能化
伴隨著傳感器應(yīng)用領(lǐng)城的不斷擴(kuò)大，借助半導(dǎo)體的蒸鍍技術(shù)、擴(kuò)散技術(shù)、光刻技術(shù)、精密細(xì)微加工和組裝技術(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。
現(xiàn)在先進(jìn)的固態(tài)傳感器，就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(bǔ)償功能。
(4)傳感器的固態(tài)化以及小型化
結(jié)構(gòu)型傳感器發(fā)展得較早，現(xiàn)在已趨于成熟。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(diǎn)，世界各國在開發(fā)物性型傳感器方面，都投人了大最人力物力，加強(qiáng)了研究，目前發(fā)展很快。
物性型傳感器又稱固態(tài)傳感器，它們包括半導(dǎo)體、電介質(zhì)和強(qiáng)磁體三類。其中半導(dǎo)體傳感器的發(fā)展最引人注目，它不僅靈敬度高、響應(yīng)速度快，而且小型化。
和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(jìn)行傳感器的沮度補(bǔ)償和非線性補(bǔ)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)已經(jīng)進(jìn)人電腦自動控制時代，各種各樣的機(jī)器人大量問世，然而作為感覺器官的傳感器相對進(jìn)展比較慢，使得電腦機(jī)器人的使用受到很大程度的限制。
現(xiàn)在世界各國大力研究生物體感覺器官的機(jī)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。 |
