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中國(guó)传感器的发展前景

作者: 深圳市希默科(kē)技有(yǒu)限公司发表时间:2019/8/15 18:19:58浏览量:1988小(xiǎo)

近年来,传感器正处于传统型向传感器转型的发展阶段。传感器正向着微型化、高精度、高可(kě)靠性、低功耗、智能(néng)化、数字化发展。这不仅促进了传统产业的改造,而且可(kě)导致建立工业,是21世纪新(xīn)的经济增長(cháng)点。向微型化发展:...
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近年来,传感器正处于传统型向传感器转型的发展阶段。传感器正向着微型化、高精度、高可(kě)靠性、低功耗、智能(néng)化、数字化发展。这不仅促进了传统产业的改造,而且可(kě)导致建立工业,是21世纪新(xīn)的经济增長(cháng)点。

向微型化发展: 各种控制仪器设备的功能(néng)越来越大,要求各个部件體(tǐ)积能(néng)占位置越小(xiǎo)越好,因而传感器本身體(tǐ)积也是越小(xiǎo)越好,这就要求发展新(xīn)的材料及加工技术,目前利用(yòng)硅材料制作的传感器體(tǐ)积已经很(hěn)小(xiǎo)。如传统的加速度传感器是由重力块和弹簧等制成的,體(tǐ)积较大、稳定性差、寿命也短,而利用(yòng)激光等各种微细加工技术制成的硅加速度传感器體(tǐ)积非常小(xiǎo)、互换性可(kě)靠性都较好

向高精度发展: 随着自动化生产程度的不断提高,对传感器的要求也在不断提高,必须研制出具有(yǒu)灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的传感器以确保生产自动化的可(kě)靠性。目前能(néng)生产万分(fēn)之一以上的传感器的厂家為(wèi)数很(hěn)少,其产量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能(néng)满足要求。

向高可(kě)靠性、宽温度范围发展: 传感器的可(kě)靠性直接影响到電(diàn)子设备的抗干扰等性能(néng),研制高可(kě)靠性、宽温度范围的传感器将是性的方向。提高温度范围历来是大课题,大部分(fēn)传感器其工作范围都在-20℃~70℃,在军用(yòng)系统中要求工作温度在-40℃~85℃范围,而汽車(chē)锅炉等场合要求传感器的温度要求更高,因此发展新(xīn)兴材料(如陶瓷)的传感器将很(hěn)有(yǒu)前途。

向微功耗及无源化发展: 传感器一般都是非電(diàn)量向電(diàn)量的转化,工作时离不开電(diàn)源,在野外现场或遠(yuǎn)离電(diàn)网的地方,往往是用(yòng)電(diàn)池供電(diàn)或用(yòng)太阳能(néng)等供電(diàn),开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向,这样既可(kě)以节省能(néng)源又(yòu)可(kě)以提高系统寿命。目前,低功耗损的芯片发展很(hěn)快,如T12702运算放大器,静态功耗只有(yǒu)1.5µA,而工作電(diàn)压只需2~5V。

向智能(néng)化数字化发展: 随着现代化的发展,传感器的功能(néng)已突破传统的功能(néng),其输出不再是一个单一的模拟信号(如0~10mV),而是经过微電(diàn)脑处理(lǐ)好后的数字信号,有(yǒu)的甚至带有(yǒu)控制功能(néng),这就是所说的数字传感器。智能(néng)传感器 具有(yǒu)信息处理(lǐ)功能(néng)的传感器。智能(néng)传感器带有(yǒu)微处理(lǐ)机,具有(yǒu)采集、处理(lǐ)、交换信息的能(néng)力,是传感器集成化与微处理(lǐ)机相结合的产物(wù)。一般智能(néng)机器人的感觉系统由多(duō)个传感器集合而成,采集的信息需要计算机进行处理(lǐ),而使用(yòng)智能(néng)传感器就可(kě)将信息分(fēn)散处理(lǐ),从而降低成本。 智能(néng)传感器必须具备通信功能(néng),起码,除了满足基本应用(yòng)的反馈信号,‘智能(néng)’传感器必须能(néng)传输其它信息。智能(néng)传感器拥有(yǒu)很(hěn)多(duō)优势。随着嵌入式计算功能(néng)的成本继续减少,“智能(néng)”器件将被更多(duō)地应用(yòng)。独立的内部诊断功能(néng)可(kě)避免代价高昂的宕机,从而迅速收回投资

MEMS的发展,把传感器的微型化、智能(néng)化、多(duō)功能(néng)化和可(kě)靠性水平提高到了新(xīn)的高度。除MEMS外,传感器的发展还有(yǒu)赖于敏感材料、敏感元件和纳米技术,如新(xīn)一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物(wù)传感器、纳米传感器、量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能(néng)传感器、模糊传感器、多(duō)功能(néng)传感器等。多(duō)传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。它形成于20世纪80年代,它不同于一般信号处理(lǐ),也不同于单个或多(duō)个传感器的监测和测量,而是对基于多(duō)个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有(yǒu)鉴于传感器技术的微型化、智能(néng)化程度提高,在信息获取基础上,多(duō)种功能(néng)进一步集成以致于融合,这是必然的趋势,把分(fēn)布在不同位置的多(duō)个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合,采用(yòng)计算机技术对其进行分(fēn)析,消除多(duō)传感器信息之间可(kě)能(néng)存在的冗余和矛盾,加以互补,降低其不确实性,获得被测对象的一致性解释与描述,从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性,使系统获得更充分(fēn)的信息。

世界传感器市场正在稳步发展中,新(xīn)的应用(yòng)领域也在不断的增長(cháng)。传感器领域的主要技术将在现有(yǒu)基础上予以延伸和提高,各國(guó)竞相加速新(xīn)一代传感器的开发和产业化,竞争更加激烈。中國(guó)的传感器产业起步较晚,经过多(duō)年发展逐步到自主研发和生产制造产业化,整个行业已初具规模,并且进入到了快速发展阶段。半导體(tǐ)传感器市场份额会继续增加,而以MEMS為(wèi)基础的智能(néng)化传感器和具有(yǒu)总線(xiàn)能(néng)力的传感器将会成為(wèi)市场的主流。MEMS传感器将成為(wèi)全世界增長(cháng)快的产品之一,惯性测量器件、微流量器件、光MEMS器件、压力传感器、加速度传感器、微型陀螺和汽車(chē)领域应用(yòng)的MEMS器件等的应用(yòng)将具有(yǒu)巨大的市场潜力。传感器需求增長(cháng)快的汽車(chē)市场,其次是过程控制市场。未来数年里,传感器等電(diàn)子元器件产品在汽車(chē)生产成本中所占份额将逐年增加,尤其是用(yòng)于汽車(chē)安全系统中的传感器将呈现明显发展态势,此外,用(yòng)于車(chē)體(tǐ)稳定控制和轮胎监测的传感器也在开发中。

总之,传感器的发展前景无限,发展方向也很(hěn)多(duō),潜力巨大。

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