传感器技术发展现状及趋势

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1、桂林航天工业学院题目：传感器技术发展现状及趋势专业：工商企业管理（生产运作与质量管理）姓名：罗并学号：20130820Z00102指导教师：陈少航2015年6月12日传感器技术发展现状及趋势在信息化社会，几乎没有任何一种科学技术的发展和应用能够离得开传感器和信号探测技术的支持。生活在信息时代的人们，绝大部分的日常生活与信息资源的开发，采集，传送和处理息息相关。分析当前信息与技术发展状态，21世纪的先进传感器必须具备小型化，智能化，多功能化和网络化等优良特征。为了能够与信息时代信息量激增，要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致，对于传感器性能指标(包括精确性，可靠性，灵敏性等

2、)的要求越來越严格；与此同时，传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程，因此还耍求传感器必须配有标准的输出模式；而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求，所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代；后者主要曲硅材料构成，具有体积小，重量轻，反应快，灵敏度高以及成本低等优点。口前，几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计(CAD)的模拟式工程化设计转变，从而使设计者们能够在较短的时间内设计岀低成本，高性能的新型系统，这种设计手段的巨人转变在很人程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。智能化传感器(SmartSenso

3、r)是20世纪80年代末岀现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视，尤其在探测器应用领域，如分布式实时探测，网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎，产生的影响较大。，智能化传感器具有以下优点：(1)智能化传感器不但能够对信息进行处理，分析和调节，能够对所测的数值及其误差进行补偿，而H还能够进行逻辑思考和结论判断，能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理，借助于软件滤波器滤波数字信号。此外，还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复朵的环境补偿，以改进测量精度。(2)智能化传感器具有自诊断和自校准功能，可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件

4、时，它将发岀告警信号，并根据其分析器的输入信号给岀相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时，它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。(3)智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量，从而进一步拓宽了其探测与应用领域，而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。此外,其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能，也能够使它们适合于各不相同的工作环境。(4)智能化传感器既能够很方便地实吋处理所探测到的人量数据，也可以根据需耍将它们存储起來。存储大量信息的目的主要是以备事后查询，这一类信息包括设备的历史信息以及有关探测分

5、析结杲的索引等；(1)智能化传感器备有一个数字式通信接口，通过此接口可以-直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外，智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便，譬如，可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作，也可以将所测的数据发送给远程用户等。目前，智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期，具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司ST-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器，以及另外一些含有微处理器(MCU)的单片集成压力传感器，具冇多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器(SSTS)等。与此同时，基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和

6、发展屮的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视。目前，智能化传感器多用于压力，力，振动冲击加速度，流量，温湿度的测量，如美国霍尼韦尔公司的ST3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。另外，智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例。在今后的发展中，智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学，屯磁，光学和核物理等研究领域。可以预见，新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越人作用。通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域屮，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量人量的物理量。曲若干种敏感元

7、件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统，它可以借助于敏感元件屮不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式，用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展，目前已经可以生产岀來将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。传感器网络有着巨大的应用前景，被认为是将对21世纪产生巨大影响力的技术之一。已冇和潜在的传感器应用领域包括:军事