《新型傳感器總結(jié)與展望 結(jié)課論文》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《新型傳感器總結(jié)與展望 結(jié)課論文（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、長(zhǎng)沙學(xué)院期末論文新型傳感器總結(jié)與展望學(xué)生所在系（院）電信系專 業(yè)(方向)電氣年 級(jí) 14級(jí)姓 名 于佳妮 學(xué) 號(hào) B20140601326任課教師姓名 汪之又 完 成 時(shí) 間： 2017 年 5月目 錄一、傳感器的定義4二、傳感器的發(fā)展歷史5三、新型傳感器如今的發(fā)展7四、傳感器發(fā)展方向8五新型傳感器分類101.智能傳感器102。模糊傳感器103。微傳感器104.網(wǎng)絡(luò)傳感器11六未來中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望11七 參考文獻(xiàn)11摘 要： 傳感技術(shù)作為當(dāng)今世界迅猛發(fā)展起來的技術(shù)之一,已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展的重要標(biāo)志。傳感器朝著靈敏、精巧、適應(yīng)性強(qiáng)、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。全球的傳感器

2、市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì).有關(guān)專家指出,傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國(guó)將競(jìng)相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場(chǎng)，比如無線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場(chǎng)份額的擴(kuò)大.關(guān)鍵詞: 新型傳感器，發(fā)展趨勢(shì)，研究現(xiàn)狀一、傳感器的定義 現(xiàn)如今，信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應(yīng)的進(jìn)展.微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測(cè)量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強(qiáng)，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成

3、為自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)組成,其重要性變得越來越明顯.最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC:InternationalElectrotechnical Committee）的定義為：“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件,它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。按照Gopel等的說法是：“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理（模擬或數(shù)字）能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它是被測(cè)量信號(hào)輸入的第一道關(guān)口。進(jìn)入傳感器的信號(hào)幅度是很小的，而且混雜有干擾信號(hào)和

4、噪聲。為了方便隨后的處理過程，首先要將信號(hào)整形成具有最佳特性的波形，有時(shí)還需要將信號(hào)線性化,該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下，這些電路的一部分是和傳感器部件直接相鄰的。成形后的信號(hào)隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸入到微處理器。 傳感器系統(tǒng)的性能主要取決于傳感器,傳感器把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。有兩類傳感器:有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉(zhuǎn)變成另一種,不需要外接的能源或激勵(lì)源。.無源傳感器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵(lì)能傳感器承擔(dān)將某個(gè)對(duì)象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其“對(duì)象”可以是固體、液體或氣體，而它們

5、的狀態(tài)可以是靜態(tài)的，也可以是動(dòng)態(tài)(即過程）的。對(duì)象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測(cè)。對(duì)象的特性可以是物理性質(zhì)的,也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理，傳感器將對(duì)象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測(cè)定的電學(xué)量,然后將此電信號(hào)分離出來，送入傳感器系統(tǒng)加以評(píng)測(cè)或標(biāo)示。各種物理效應(yīng)和工作機(jī)理被用于制作不同功能的傳感器。傳感器可以直接接觸被測(cè)量對(duì)象，也可以不接觸。用于傳感器的工作機(jī)制和效應(yīng)類型不斷增加，其包含的處理過程日益完善。因此常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：光敏傳感器視覺；聲敏傳感器聽覺；氣敏傳感器嗅覺;化學(xué)傳感器-味覺；壓敏、溫敏、流體傳感器觸覺.雖然與當(dāng)代的傳感器相比，人類的感覺能力好得多，

6、但也有一些傳感器比人的感覺功能優(yōu)越，例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射，感覺不到電磁場(chǎng)、無色無味的氣體等。無一例外的,人們對(duì)傳感器設(shè)定了許多技術(shù)要求，有一些是對(duì)所有類型傳感器都適用的,也有只對(duì)特定類型傳感器適用的特殊要求.針對(duì)傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)在不同場(chǎng)合均需要的基本要求是:高靈敏度、抗干擾的穩(wěn)定性(對(duì)噪聲不敏感）、線性以及容易調(diào)節(jié)（校準(zhǔn)簡(jiǎn)易)；高精度、高可靠性、無遲滯性、工作壽命長(zhǎng)（耐用性);可重復(fù)性、抗老化、高響應(yīng)速率、抗環(huán)境影響(熱、振動(dòng)、酸、堿、空氣、水、塵埃)的能力；選擇性、安全性(傳感器應(yīng)是無污染的)、互換性低成本;寬測(cè)量范圍、小尺寸、重量輕和高強(qiáng)度、寬工作溫度范圍。二、傳感器

7、的發(fā)展歷史 國(guó)外發(fā)展傳感器枝術(shù)有兩條不同途徑，一條是以美國(guó)為代表的走先軍工后民用、先提高后普及的路子.另一條是以日本為代表的側(cè)重實(shí)用化和商品化，先普及后提高，由引進(jìn)、消化、仿制到自行改進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的路子。前者花錢多,后者花錢少，速度快。據(jù)國(guó)內(nèi)專家評(píng)估，我國(guó)傳感器技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比,在科研開發(fā)上要落后10年,在生產(chǎn)技術(shù)上則要落后15年.國(guó)外傳感器技術(shù)發(fā)展較快,主要有以下幾方面原因：1、非常重視傳感器功能材料研究.2對(duì)傳感器技術(shù)開發(fā)十分重視。3重視工藝研究。4重視質(zhì)量管理與市場(chǎng)分析.當(dāng)今傳感器技術(shù)發(fā)展大體經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：（1）結(jié)構(gòu)型傳感器例如應(yīng)變式位移計(jì)。（2)物性型傳感器例如固態(tài)壓阻式壓力

8、傳感器.(3)智能性傳感器例如美國(guó)霍尼威爾公司的ST-3000型智能壓力傳感器,它帶有微處理器，具有檢測(cè)和信息處理功能。自診斷、自適應(yīng)功能。（4)分子型傳感器,它是利用竹子的構(gòu)形和構(gòu)象以及由此而表現(xiàn)出電磁現(xiàn)象為理論基而制作的。顯著特點(diǎn)：尺寸小到竹子級(jí),并由一個(gè)大分子或幾個(gè)分子器件所構(gòu)成。 人體是各類傳感器會(huì)集之處，而且絕大部分生物體內(nèi)的傳感器都是分子傳感器.到目前為止，真正的傳感器，只有在生物體內(nèi)能夠找到、這就提示我們,可以借助基因工程、生物合成分子傳感器系統(tǒng)。而在我國(guó)傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀卻仍舊令人擔(dān)憂。雖然我國(guó)早在20世紀(jì)60年代就開始涉足傳感器制造業(yè),那時(shí)在上海、四川、重慶等地成立的一些企業(yè)現(xiàn)

9、在仍然存在。但是今天活躍在國(guó)際市場(chǎng)上的仍然是德國(guó)、日本、美國(guó)、俄國(guó)等老牌工業(yè)國(guó)家。在這些國(guó)家里，傳感器的應(yīng)用范圍很廣，許多廠家的生產(chǎn)都實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?，有些企業(yè)的年生產(chǎn)能力能達(dá)到幾千萬只甚至幾億只.相比之下，中國(guó)傳感器的應(yīng)用范圍較窄，更多的仍然停留在航天航空以及工業(yè)測(cè)量與控制上。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)最大的傳感器公司的年產(chǎn)值也僅有55000只。而且，高、精、尖傳感器和新型傳感器的市場(chǎng)，幾乎全被國(guó)外品牌或合資企業(yè)壟斷了。 談及國(guó)內(nèi)傳感器發(fā)展水平與國(guó)外相差甚遠(yuǎn)的原因，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)的彭瑜先生認(rèn)為“主要是技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，研究水平不高，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)?！蔽覈?guó)從事敏感元件與傳感器研制生產(chǎn)的企業(yè)、單位有1688

10、家，但研制、生產(chǎn)綜合實(shí)力較強(qiáng)的骨干企業(yè)較少，僅占總數(shù)的10左右。我國(guó)目前很多企業(yè)都是引用國(guó)外的芯片加工，自主研發(fā)的產(chǎn)品少之甚少，自主創(chuàng)新能力非常薄弱。甚至許多企業(yè)僅停留在代理國(guó)外產(chǎn)品的水平上，發(fā)展空間捉襟見肘.國(guó)產(chǎn)傳感器企業(yè)按照長(zhǎng)期依賴國(guó)外技術(shù)的慣性發(fā)展至今，在技術(shù)上形成了“外強(qiáng)中干”的局面，不僅失去了中高檔產(chǎn)品市場(chǎng)，而且也直接導(dǎo)致自己能生產(chǎn)的產(chǎn)品品種單一，同質(zhì)化十分嚴(yán)重。甚至有相當(dāng)一部分國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品只能模仿別人的外形,即使這樣，由于技術(shù)水平低，模仿產(chǎn)品的靈敏度、精度和可靠性也差強(qiáng)人意。除此以外，我國(guó)傳感器行業(yè)分布上還不均衡,在第十屆中國(guó)國(guó)際傳感器、測(cè)試測(cè)量展覽會(huì)上，中國(guó)傳感器協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)谷榮祥提

11、供了以下情況：國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)主要集中在陜西省以及東部、沿海地區(qū)，西部其他地區(qū)以及內(nèi)陸地區(qū)相對(duì)較少。但是隨著傳感器向產(chǎn)業(yè)化更積極地邁進(jìn)，包括通用傳感器在內(nèi)的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大,隨著市場(chǎng)化程度的深入和客戶采購(gòu)制度的完善，谷榮祥先生說“未來國(guó)內(nèi)傳感器廠商的數(shù)量會(huì)先增后減”,從而使中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)走向規(guī)范化發(fā)展的軌道。在第十屆中國(guó)國(guó)際傳感器、測(cè)試測(cè)量展覽會(huì)上,我們也看到了國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)發(fā)展可喜的一面。沈陽(yáng)傳感器中心和青鳥元芯在壓力芯片制造中取得了突破,我國(guó)很多國(guó)家級(jí)的航天、電子研究所的芯片制造技術(shù)相互組合,如果再有市場(chǎng)因素推動(dòng)，規(guī)模生產(chǎn)指日可待。而昆山雙橋傳感器測(cè)控技術(shù)有限公司、西安中星測(cè)

12、控有限公司、寶雞麥克傳感器有限公司等開始集中力量考慮專項(xiàng)技術(shù)問題，并取得了一些成績(jī)。國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有企業(yè)跟蹤高端傳感器的發(fā)展，比如MEMS技術(shù)，而MEMS已成為全球增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品之一。 現(xiàn)在我國(guó)傳感器面臨著歷史上的最好時(shí)刻,市場(chǎng)需求量大，國(guó)家政策支持,一方面許多國(guó)內(nèi)企業(yè)在努力開發(fā)自己的新技術(shù)，企業(yè)管理模式大大改進(jìn)，另一方面來自國(guó)際的AMA德國(guó)傳感器協(xié)會(huì)還參會(huì)進(jìn)行支持。范茂軍所長(zhǎng)說：“傳感器的質(zhì)量、價(jià)格、功能都是將來國(guó)內(nèi)企業(yè)要重點(diǎn)提高的方面。 將來國(guó)內(nèi)傳感器還要走好從工業(yè)過程檢測(cè)向功能獨(dú)立的設(shè)備儀器轉(zhuǎn)化的過程，比如日常用血壓計(jì)就屬于此類.”大家也都相信國(guó)內(nèi)企業(yè)會(huì)在取長(zhǎng)補(bǔ)短上更有作為，從而爭(zhēng)取早日與外

13、企站在同一起跑線上，向傳感器微型化、網(wǎng)絡(luò)化、專業(yè)化進(jìn)軍。我們期待未來的中國(guó)傳感器取得不菲的成績(jī),而中國(guó)傳感器企業(yè)仍然任重而道遠(yuǎn)。三、新型傳感器如今的發(fā)展 蘋果新一代手機(jī)iPhone 6和智能手表的亮相,讓全球眾多蘋果手機(jī)的追隨者又有了一次徹夜排隊(duì)的理由。賦予蘋果手機(jī)越來越強(qiáng)大功能的，不僅是越來越強(qiáng)大的芯片,更重要的是手機(jī)上越來越多、越來越精良的傳感器.數(shù)年前，當(dāng)喬布斯拿著蘋果手機(jī)“晃一晃”就可以讓它有所反應(yīng)的時(shí)候，手機(jī)的智能化時(shí)代真正開始了。幾年后,手機(jī)從一種通訊工具變成了一個(gè)人們離不開的伙伴。讓手機(jī)具備這樣“魔力的，是觸摸屏、陀螺儀、加速度計(jì)等各式各樣的傳感器。 然而不僅僅是手機(jī)，在汽車、家

14、用電器、可穿戴設(shè)備上，以及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，越來越多的傳感器成為機(jī)器的“耳目”。普通公眾了解甚少的是，即將給人們生活方式帶來更大變化的物聯(lián)網(wǎng)，其最核心的基礎(chǔ)技術(shù)也是傳感器。有科學(xué)家預(yù)言,傳感器將像“人體的五官”一樣,在未來充滿各個(gè)領(lǐng)域和空間.當(dāng)下，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開啟，各式各樣的傳感器正成為無處不在的神經(jīng)元，全球?qū)τ趥鞲衅鞯男枨笠查_始呈現(xiàn)爆發(fā)性的增長(zhǎng)。 “傳感器就好像是人的五官?！敝锌圃何⑾到y(tǒng)所傳感技術(shù)聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任李昕欣對(duì)財(cái)新記者說，人類在計(jì)算機(jī)的時(shí)代，解決了大腦的模擬問題，相當(dāng)于用0和1實(shí)現(xiàn)了信息的數(shù)字化，利用布爾邏輯解決問題；現(xiàn)在是后計(jì)算機(jī)時(shí)代，開始模擬五官。 傳感器（transd

15、ucer、sensor)往往又被稱為換能器，功用是把其他信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。它通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求?？梢哉f，是傳感器讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。隨著人們對(duì)自然認(rèn)識(shí)的深化，會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)一些新的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等.利用這些新的效應(yīng)可開發(fā)出相應(yīng)的新型傳感器，從而為提高傳感器性能和拓展傳感器的應(yīng)用范圍提供新的可能?！?如檢測(cè)金屬產(chǎn)品位置的電感式接近開關(guān)，它利用金屬物體接近能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)在被測(cè)金屬上形成的渦流效應(yīng)來檢測(cè)金屬產(chǎn)品的位置.由于不同

16、金屬渦流效應(yīng)的效果不同，因此不同金屬的檢測(cè)距離是不一樣的.面對(duì)各類合金時(shí)，普通的電感式接近開關(guān)就顯得力不從心。由于電感式接近開關(guān)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在鐵氧體磁芯上繞制線圈作為電感線圈，而鐵氧體磁芯自身的限制使得電感式傳感器不可能在已有的設(shè)計(jì)理念下發(fā)展，那么只能在技術(shù)上開發(fā)出可以替代鐵氧體線圈的產(chǎn)品來提高產(chǎn)品的性能。好消息是,國(guó)外的一家公司的電感式接近開關(guān)就摒棄了鐵氧體磁芯，從而去掉了磁芯的限制。這樣在檢測(cè)不同金屬時(shí)可以通過電路調(diào)節(jié)提高產(chǎn)品的檢測(cè)距離，并且全金屬檢測(cè)距離無衰減，抗干擾能力也有所提升。 傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ)，隨著材料科學(xué)的進(jìn)步，人們可制造出各種新型傳感器。例如用高分子聚合物薄膜

17、制成溫度傳感器，光導(dǎo)纖維能制成壓力、流量、溫度、位移等多種傳感器，用陶瓷制成壓力傳感器. 高分子聚合物能隨周圍環(huán)境的相對(duì)濕度大小成比例地吸附和釋放水分子。將高分子電介質(zhì)做成電容器,測(cè)定電容容量的變化，即可得出相對(duì)濕度。利用這個(gè)原理制成的等離子聚合法聚苯乙烯薄膜溫度傳感器，具有測(cè)濕范圍寬、溫度范圍寬、響應(yīng)速度快、尺寸小、可用于小空間測(cè)濕、溫度系數(shù)小等特點(diǎn).陶瓷電容式壓力傳感器是一種無中介液的干式壓力傳感器。采用先進(jìn)的陶瓷技術(shù)，厚膜電子技術(shù)，其技術(shù)性能穩(wěn)定，年漂移量的滿量程誤差不超過0。1，溫漂小，抗過載更可達(dá)量程的數(shù)百倍.光導(dǎo)纖維的應(yīng)用是傳感材料的重大突破，光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比有許多特點(diǎn):

18、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、耐腐蝕、電絕緣性好、光路可彎曲、便于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)等。而光纖傳感器與集成光路技術(shù)的結(jié)合,加速了光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展。將集成光路器件代替原有光學(xué)元件和無源光器件,光纖傳感器又具有了高帶寬、低信號(hào)處理電壓、可靠性高、成本低等特點(diǎn).四、傳感器發(fā)展方向 傳感器支持工藝是微加工技術(shù)，包括微電子和微機(jī)械加工技術(shù),傳感器技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)將從芯片制造工藝轉(zhuǎn)化到封裝技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。新的封裝工藝諸如陽(yáng)極粘合、倒裝焊接，多芯片組裝等工藝將會(huì)有新的更大發(fā)展。應(yīng)抓住信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和環(huán)保生態(tài)產(chǎn)業(yè)的興起,21世紀(jì)的傳感器市場(chǎng)將會(huì)有更大發(fā)展，抓住傳感器發(fā)展機(jī)遇，不失時(shí)機(jī)地開發(fā)新產(chǎn)品,逐步形成產(chǎn)業(yè),將會(huì)形成國(guó)民經(jīng)濟(jì)

19、新的增長(zhǎng)點(diǎn).傳感器在技術(shù)水平和功能上的迅速發(fā)展，一方面來自于計(jì)算機(jī)、檢測(cè)等技術(shù)的發(fā)展，另一方面則源于應(yīng)用領(lǐng)域需求的驅(qū)動(dòng)。在用戶需求催生出越來越多傳感器新品的同時(shí)，廠商也開始越發(fā)重視讓產(chǎn)品更適用于用戶的操作和需要。如何通過對(duì)多種智能傳感器的組合讓用戶更簡(jiǎn)單的使用傳感器已經(jīng)成為公司發(fā)展的一個(gè)方向。如作為專用于傳感器和執(zhí)行器之間聯(lián)網(wǎng)通訊的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ASI（EN50295），它摒棄了傳統(tǒng)接線中，電源必須連接到每只傳感器并且信號(hào)線必須連到I/O模塊中的限制。一個(gè)ASI網(wǎng)絡(luò)中最多可包含124只簡(jiǎn)單的傳感器或31個(gè)可編程的ASI傳感器，用戶可組合使用.而MEMS技術(shù)正帶動(dòng)傳感器的發(fā)展。 半導(dǎo)體技術(shù)中的加工方

20、法有氧化、光刻、擴(kuò)散、沉積、平面電子工藝、各向?qū)愿g及蒸鍍,濺射薄膜等，這些都已引進(jìn)到傳感器制造.因而產(chǎn)生了各種新型傳感器,如利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出硅微傳感器，利用薄膜工藝制造出快速響應(yīng)的氣敏、濕敏傳感器，利用濺射薄膜工藝制造壓力傳感器等。基于MEMS硅微加工技術(shù)，傳感器具有體積小、低功耗等特點(diǎn)，易集成在各種模擬和數(shù)字電路中，廣泛應(yīng)用于汽車碰撞實(shí)驗(yàn)、測(cè)試儀器、設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。 MEMS技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)。首先微型化的同時(shí)降低功耗，將會(huì)出現(xiàn)微米甚至納米級(jí)別的微型器件，同時(shí)降低功耗；第二，微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計(jì)做到石英加速度計(jì)的噪聲特性,保證MEMS陀螺儀小體

21、積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性，且可提供遠(yuǎn)優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性；第三，集成化及智能化趨勢(shì)，即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展，以及在集成化基礎(chǔ)上使得信號(hào)檢測(cè)具有一定的自動(dòng)化。這些趨勢(shì)要求半導(dǎo)體廠商提供更高精度、穩(wěn)定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊。世界各國(guó)對(duì)微型電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS）給予極高重視,美國(guó)宇航局（NASA）很早就給予支持,美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（APPA）等機(jī)構(gòu)每年投資2000萬美元，德國(guó)每年投資7000萬美元，日本通商產(chǎn)業(yè)省MITI）則擬訂了一個(gè)十年內(nèi)投資2億美元的計(jì)劃，美國(guó)的硅谷已成為當(dāng)今世界上MEMS研究中心.隨

22、著傳感器技術(shù)、固態(tài)技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)等學(xué)科的飛速發(fā)展，一種高精度、低驅(qū)動(dòng)、高可靠性、低功耗、占用空間小、重量輕和快速響應(yīng)的嶄新的微型電子機(jī)械系統(tǒng)的傳感器即將在世界展現(xiàn)。 傳感器發(fā)展的另一大特點(diǎn)是向著集成化、智能化方向發(fā)展.集成傳感器的優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)傳感器無法達(dá)到的,它不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的傳感器，其將輔助電路中的元件與傳感元件同時(shí)集成在一塊芯片上，使之具有校準(zhǔn)、補(bǔ)償、自診斷和網(wǎng)絡(luò)通信的功能，它可降低成本、增加產(chǎn)量。而智能化傳感器是一種帶微處理器的傳感器，是微型計(jì)算機(jī)和傳感器相結(jié)合的成果，它兼有檢測(cè)、判斷和信息處理功能，與傳統(tǒng)傳感器相比有很多特點(diǎn)，具有判斷和信息處理功能，可實(shí)現(xiàn)多傳感器多參數(shù)測(cè)量

23、,有自診斷和自校準(zhǔn)功能,測(cè)量數(shù)據(jù)可存取，且具有數(shù)據(jù)通信接口，能與微型計(jì)算機(jī)直接通信.把傳感器、信號(hào)調(diào)節(jié)電路、單片機(jī)集成在一個(gè)芯片上形成超大規(guī)模集成化的高級(jí)智能傳感器已經(jīng)成為一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì).然后就要考慮數(shù)字化和模塊化了。在一些控制領(lǐng)域的應(yīng)用中,往往有很多不同的輸入以及多變量的處理，這些復(fù)雜的要求只有數(shù)字電路應(yīng)付得過來.然而，在另一些應(yīng)用中，模擬依舊占主導(dǎo)地位.模擬器件設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)應(yīng)于簡(jiǎn)單的電路，特別是面對(duì)成本控制等諸多因素,模擬都是首選。隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，傳感器設(shè)備集成了越來越多的數(shù)字化電路和接口。有專家指出，MEMS與集成電路的結(jié)合，可以使工業(yè)解決方案的設(shè)計(jì)摒棄那些需要復(fù)雜信號(hào)

24、處理的傳統(tǒng)技術(shù)。而傳感器提供了數(shù)字輸出信號(hào),這需要內(nèi)部具備集成的電路，如ADC以及串行器.因?yàn)橹圃旆绞较嗤?，所需材料相同，基于MEMS的傳感器就更加適合數(shù)字化.恰似傳感器“模擬與數(shù)字”的問題，依據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)合不同而不同,對(duì)于未來傳感器的未來，會(huì)是數(shù)字化和模塊化共存的局面。五新型傳感器分類1。智能傳感器 智能傳感器是基于人工智能、信息處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的具有分析、判斷，量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，漂移、非線性和頻率響應(yīng)等自動(dòng)補(bǔ)償，對(duì)環(huán)境影響量的自適應(yīng)，自學(xué)習(xí)以及超限報(bào)警、故障診斷等功能的傳感器.與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能傳感器將傳感器檢測(cè)信息的功能與微處理器的信息處理功能有機(jī)地結(jié)合在一起，充分利用微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和

25、處理，并能對(duì)內(nèi)部工作過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,從而具有了一定的人工智能,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)傳感器性能的不足，使采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量得以提高?！拔⑻幚砥鳌卑瑑煞N情況：一種是將傳感器與微處理器集成在一個(gè)芯片上構(gòu)成所謂的“單片智能傳感器”；另一種是指?jìng)鞲衅髂軌蚺湮⑻幚砥鳌?2。模糊傳感器 模糊傳感器是在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過模糊推理和知識(shí)合成，以模擬人類自然語言符號(hào)描述的形式輸出測(cè)量結(jié)果的一類智能傳感器。模糊傳感器的核心部分就是模擬人類自然語言符號(hào)的產(chǎn)生及其處理。3。微傳感器完整的MEMS是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)其目標(biāo)是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成

26、在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化和可靠性水平。 MEMS系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是其微型化，涉及電子、機(jī)械、材料、制造、控制、物理、化學(xué)、生物等多學(xué)科技術(shù)，其中大量應(yīng)用的各種材料的特性和加工制作方法在微米或納米尺度下具有特殊性 4。網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器是指?jìng)鞲衅髟诂F(xiàn)場(chǎng)級(jí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)就近登陸網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)實(shí)時(shí)發(fā)布和共享.簡(jiǎn)單地說，網(wǎng)絡(luò)傳感器就是能與網(wǎng)絡(luò)連接或通過網(wǎng)絡(luò)使其與微處理器、計(jì)算機(jī)或儀器系統(tǒng)連接的傳感器。六未來中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望2010-2014年中國(guó)傳感器技術(shù)發(fā)展整體將呈現(xiàn)高精度、微型化、集成化、數(shù)字化、

27、聲表面波傳感器、微加工技術(shù)等特點(diǎn)。同時(shí)還將朝著加速開發(fā)新型材料、高可靠性、寬溫度范圍、微功耗及無源化的方向發(fā)展。多傳感器信息融合；MEMS技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展;敏感材料與智能材料系統(tǒng)的應(yīng)用;納米機(jī)械裝置和傳感器、化學(xué)傳感器等新傳感器的不斷涌現(xiàn)，未來傳感器產(chǎn)業(yè)將終將發(fā)成成為網(wǎng)絡(luò)化傳感器趨向。傳感器技術(shù)的不斷成熟，應(yīng)用的擴(kuò)大，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)更加激烈，未來五年內(nèi)傳感產(chǎn)業(yè)分銷會(huì)成為主要銷售渠道,而環(huán)保、設(shè)施農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域?qū)⒊蔀樾屡d市場(chǎng)。七 參考文獻(xiàn)1南京航空學(xué)院,北京航空學(xué)院合編。感器原理。北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2張福學(xué)光學(xué)纖維基礎(chǔ)北京:人民郵電出版社，3何圣靜，陳彪編新型傳感器北京：兵器工業(yè)出版社，4劉廣玉主編幾種新型傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用北京：國(guó)防工業(yè)出版社，5安迪生譯生物傳感器的現(xiàn)狀與展望國(guó)外傳感技術(shù)，6高橋清，莊慶德展望世紀(jì)新技術(shù)革命中的傳感器傳感器技術(shù),第卷第一期