传感器的的发展现状及发展趋势分析

作者:武汉味美食家餐饮管理有限公司 来源:www.cj17917.com 发布时间:2019-02-28 10:31:30
传感器的的发展现状及发展趋势分析

随着我们对事物的新认识,科技的不断发展,传感器技术大体上也经历了3个时代

  器的信息,验证设计的正确性,并可以在遇到问题时作出诊断。日本则在"雷达4号"卫星上安装了传感器,可全天候对地面目标进行拍摄。

  在世界范围内传感器增长最快是汽车市场需求 ,还有通信市场。汽车电子控制系统水平关键在于采用传感器数量水平,目前一台普通家用轿车安装几十到上百个传感器,豪华轿车传感器数量达到200 多。我们国家是汽车生产大国,年产汽车一千多万辆,但是汽车用的传感器几乎被国外垄断。

  2.传感器趋势

  随着我们对事物的新认识,科技的不断发展,传感器技术大体上也经历了3个时代:

  第1代是结构型传感器,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。

  第2代传感器是70 年代开始发展起来的固体传感器, 这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。 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AD 590,集成霍尔传感器UG 3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口灵活等特点。 集成传感器发展非常迅速, 现已占传感器市场的2/ 3 左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。

  第3代传感器是80年代刚刚发展起来的智能传感器。 所谓智能传感器是指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。 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。 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。

  新技术的层出不穷,让传感器的发展呈现出新的特点。传感器与MEMS(微机电系统)的结合,已成为当前传感器领域关注的新趋势。

  目前美国相关机构已经开发出了名为"智能灰尘"的MEMS传感器。这种传感器的大小只有1.5立方毫米,重量只有5毫克,但是却装有激光通信、CPU、电池等组件,以及速度、加速度、温度等多个传感器。以往做这样一个系统,尺寸会非常大,智能灰尘尺寸如此之小,却可以自带电源、通信,并可以进行信号处理,可见传感器技术进步速度之快。MEMS传感器目前已在多个领域有所应用。比如,很多人使用的iPhone手机中就装有陀螺仪、麦克风、电子快门等多个MEMS传感器;耐克公司推出的一款"智能鞋垫"也内置了MEMS传感器,可以记录用户运动的数据,并与手机连接将数据上传。此外,MEMS传感器在医疗领域也发挥着重要的作用。比如患者在测量眼压时可能因过于紧张,导致眼压很难测准的情况出现。而利用MEMS传感器技术,将眼压计内嵌到隐形眼镜中,这样就可以更方便地对患者进行监测,测量出来的数据也更为准确。

  除了与微机电系统结合,传感器还与仿生信息学结合,并产生了诸多新的应用。法国已研制出了模仿人类眼睛的视觉晶片,可以模仿人类眼睛的能力,分辨不同颜色,并观测动作。奔腾处理器每秒能处理数百万项指令,这种视觉晶片每秒能处理大约两百亿项指令。这种仿生视觉晶片将会引起感测与成像的革命,并在国防领域得到广泛的应用。

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