传感器及检测技术的发展

传感器及检测技术的发展

现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术, 它们分别完成对被测量的信息提取、信息传输及信息处理。目前, 信息传输与处理技术已取得突破性进展, 然而传感器的发展相对滞后。在今天信息时代, 各种控制系统对自动化程度、复杂性以及环境适应性(如高温、高速、野外、地下、高空等)的要求越来越高, 需要获取的信息量也越来越多,它不仅对传感器测量精度、响应速度、可靠性提出了很高的要求, 而且需求信号远距离传输。

•新型传感器的开发这是发展高性能、高功能、低成本和小型化传感器的重要途径。制作此类传感器是利用各种物理、化学效应和定律。新型传感器层出不穷，如利用量子力学诸效应研制的高灵敏阀传感器，响应速度极快的红外传感器，光纤传感器等。高灵敏阀传感器可用来检测极微弱的信号，红外传感器是利用光子滞后效应制作的，有响应速度极快的优点。

•传感器的集成化

传感器的集成化是利用集成电路制作技术和微机械加工技术将多个功能相同、功能相近或功能不同的传感器件集成为一维线型传感器或二维面型(阵列)传感器；或利用微电子电路制作技术和微型计算机接口技术将传感器与信号调理、补偿等电路集成在同一芯片上。前一种集成具体
可分为三种类型：
1. 将多个功能相同的敏感元件集成在同一芯片上，检测被测量的线状、面状、甚至体状的分布信息。

2. 将多个结构相似、功能相近的敏感元件集成在同一芯片上，在保证测量精度下扩大传感器的测量范围。

3. 将多个不同功能的敏感元件集成在同一芯片上，使传感器能测量不同性质的参数，实现综合检测。微传感器一般是指敏感元件的特征尺寸从几μm到几mm的这类传感器的总称, 它包括三种结构形式：

1、微型传感器，通常它是单一功能的简单传感器，其敏感元件工艺一般与集成工艺兼容。
2、具有微机械结构敏感元件的机电一体化的微结构传感器。
3、具有数字接口、自检、EPROM (CPU)、数字补偿和总线兼容等功能的微传感器系统。

•传感器的智能化、网络化智能传感器系统采用微机械加工技术和大规模集成电路技术，利用硅作为基本材料制作敏感元件、信号处理电路、微处理器单元，并把它们集成在一块芯片上，故又称
集成智能传感器(Integrated Smart/ Intelligent Sensor)。智能传感器系统具有自检测、自补偿、自校正、自诊断、远程设定、状态组令、信息储存和记忆等功能。

• 检测技术的发展
随着世界各国现代化步伐的加快，对检测技术的要求越来越高。目前，现代检测技术发展的总趋势大体有以下几个方面：
1. 不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性
2. 传感器逐渐向集成化、组合式、数字化方向发展
3. 重视非接触式检测技术研究
3. 检测系统智能化