传感器的应用及其发展趋势new

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1、传感器的应用及其发展趋势摘要：传感器经常作为自动化产品的一部分，以元件、部件、器件等形式出现在市场上，由于它的功能独特且不可或缺，深受人们重视。本文通过介绍传感器的定义、分类及作用，阐述了传感器技术在现代生活与科学技术中的一些主要应用。分析了传感器技术的发展趋势以及面临的挑战和机遇。关键词：传感器技术应用发展趋势传感器技术是现代科技的前沿技术，许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置，称之为信息技术的三大支柱之一。目前敏感元器件与传感器在工业部门的应用普及率已被国际社会作为衡量一个国家智能化、数字化、网络化的重要标志。因此，传感器技

2、术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科正得到空前迅速的发展，并且在在多领域被越来越广泛的利用。1、传感器技术概述1．1传感器定义传感器是指一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定的规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。传感器一般被认为由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成，有时还需外加辅助电源⋯。传感器可以直接接触被测对象，也可以不接触。通常对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的。也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是：高灵敏度、抗干扰的稳定性、线性、容易调节、高精度、高

3、可靠性、无迟滞性、工作寿命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响、互换性、低成本、宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度、宽工作范围等。1．2传感器分类7由于传感器的种类繁多，所以分类方法也较多(1)按传感器的检测信息来分可分为光敏、热敏、力敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏和射线敏等传感器。(2)按转换原理可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器(3)按其输出信号可分为模拟传感器、数字传感器和开关转换器(4)按传感器使用的材料可分为：半导体传感器、陶瓷传感器、复合材料传感器、金属材料传感器、高分子材料传感器、超导材料传感器、光纤材料传感器、纳米材料传

4、感器等。(5)按能量转换可分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。(6)按照其制造工艺，可以将传感器区分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器等。（7）根据传感器工作原理，传感器分类可分为物理传感器和化学传感器二大类：传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。1.3传感器技术的作用和地位当今社会的发展，就是信息社会的发展。早在20世纪8

5、0年代，美国就认为世界已进入传感器时代，日本也将传感器技术列为十大技术之首。我国将传感器技术列为国家八五重点科技攻关项目。建成了“传感器技术国家重点实验室”、“微纳米国家重点实验室”、“国家传感器工程中心”等研究开发基地。而且MEMS、MOEMS等研究项目列入了国家高新技术发展重点。传感器产业已被国内外7公认为是具有发展前途的高技术产业，它以其技术含量高、经济效益好、渗透力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。2、传感器技术的主要应用随着现代科技技术的高速发展，人们生活水平的迅速提高，传感器技术越来越受到普遍的重视，它的应用已渗透到国民经济的各个领域。2．1

6、在工业生产过程的测量与控制方面的应用在工业生产过程中，必须对温度、压力、流量、液位和气体成分等参数进行检测，从而实现对工作状态的监控。诊断生产设备的各种情况，使生产系统处于最佳状态，从而保证产品质量，提高效益目前传感器与微机、通讯等的结合渗透，使工业监测自动化，更具有准确、效率高等优点。如果没有传感器．现代工业生产程度将会大大降低。2．2传感器在汽车电控系统中的应用随着人们生活水平的提高，汽车已逐渐走进千家万户。汽车的安全舒适、低污染、高燃率越来越受到社会重视而传感器在汽车中相当于感官和触角。只有它才能准确地采集汽车工作状态的信息，提高自动化程度。汽车传

7、感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统。普通汽车上大约装有lO一2O只传感器，而高级豪华车有的使用传感器多达300个．因此传感器作为汽车电控系统的关键部件．它将直接影响到汽车技术性能的发挥。2．3在现代医学领域的应用社会的飞速发展需要人们快速、准确地获取相关信息。医学传感器作为拾取生命体征信息的五官。它的作用日益显著。并得到广泛应用。例如：在图像处理、临床化学检验、生命体征参数的监护监测、呼吸、神经、心血管疾病的诊断与治疗等方面，使用传感器十分普及。现传感器在现代医学仪器设备中已无所不在。2．4在环境监测方面的应用7近年来．环境污染问题

8、日益严重。人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的仪器，传感器满