传感器技术概论解读.ppt

传感器的应用及发展趋势传感器作为信息的源头,广泛应用于各个领域——科技进步的推动力。一、传感器在科技发展中的重要性人类社会已进入信息时代,人们的社会活动主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制系统之首。因此,传感器成为感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息,都要通过传感器获取并通过它转换为容易传输与处理的电信号。1、传感器的作用与地位若将计算机比喻为人的大脑,那么传感器则可以比喻为人的感觉器官。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟:光敏传感器——视觉声敏传感器——听觉气敏传感器——嗅觉化学传感器——味觉压敏、温敏、流体传感器——触觉与当代的传感器相比,人类的感觉能力好得多,但也有一些传感器比人的感觉功能优越,例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射,感觉不到电磁场、无色无味的气体等。国外研究、生产单位5000多家(美、欧、俄罗斯各1000多家,日本800多家),品种30000多种,国内科研、生产单位1300多家,产品3000多钟。我国在“七五”、“八五”、“九五”及“十五”计划中,将传感器技术均列为国家科技攻关重点项目。传感器是国家、国防和社会信息基础结构的有机组成,是信息高速公路上承载、传递与处理的重要“货源”,没有传感器就没有信息时代。要推进国民经济、国防建设与社会的信息化,必须抓住信息源这一环节。传感器在国防上的应用传感器在汽车工业的应用传感器在农业生产中的应用生物、医学研究领域环境保护传感器在国民经济其他领域的应用2、传感器技术是信息技术的基础与支柱人类社会已经进入信息时代,因而信息技术对社会发展,科学进步将起决定性作用。现代信息技术的基础是信息采集、信息传输与信息处理,它们就是传感器技术(感官)、通信技术(神经)和计算机技术(大脑)。而传感器在信息采集系统中处于前端,它的性能将会影响整个系统的工作状态与质量。3、科技的发展与传感器密切相关一个来衡量的,而自动化水平使用采用传感器的种类和数量来衡量的。二、传感器技术的主要发展动向目前,传感器技术的主要发展动向:一是不断提高和改善现有传感器的性能;二是开展基础研究,发掘新效应,重点研究传感器的新材料和新工艺;三是实现传感器的集成化、多功能化与智能化。1、改善传感器性能的技术途径:1)差动技术——提高灵敏度、改善非线性误差、减小外界干扰(温度、电源、???)??。?)??技术——?干个传感????感????,??为???,有效减小误差,提高灵敏度。?)??与??技术——??????。?)??、??与干扰???)??性??——传感器是????????用的器?。?、发现??用新现?、新材料、新工艺1)?用??现?、化??应、??效应作为传感器??,是研究开发新?传感器的基础。??成?技术。2)传感器材料是传感器技术的重要基础,开发新材料的趋势??①?????多??、非??;②??一????材料;③???????材料的?工?成。????、??、高??材料、?性、智能材料?。3)??集成电?工艺发展??的????工技术是开发新?传感器的新工艺。????、??、??????、化??????????、外?、??、??、???3、实现传感器的集成化、多功能化与智能化?集成化、多功能化?智能化?网络化?微型化?量子化?数字化一般的单一传感器只能测量一个物理量。在工业生产、航空航天等领域,为了准确全面地认识对象或环境,以进一步进行控制,往往需要同时测量多个物理量,因此希望尽可能把几种敏感元件制作在一起,使一个传感器能同时测量几个参数,具有多种功能。随着半导体技术的发展,将敏感元件、信号调理电路及电源等部分集成在一个芯片上,从而使检测及信号处理一体化。或者将多个相同传感器配置在同一个平面上形成阵列,或者是研制能检测二个以上不同物理量的传感器。例如,压阻式复合传感器可同时测量压力与温度,利用特殊陶瓷构成的传感器可同时测量湿度和气体。集成化、多功能化返回传感器种类繁多,到现在技术日臻成熟,其性能已能充分满足用户需要。但在应用中,只有用户从各方面都考虑得很周到的情况下,它才会给你一个完美的结果。传感器智能化是指传感器与微处理器相结合,使之具有检测、判断和信息处理功能。不要用户调试如过载、零位、灵敏度的大小、温度的漂移、量程转换、稳定性和可靠性等等,实现传感器的“即插即用”。另外,现在的军用智能传感器还大量采用了并行处理,模式识判等先进的信息处理方式,为提高传感器的性能开辟了新的天地。智能化嵌入式计算机智能压力网络传感器智能倾角RS232传感器返回