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淺談傳感器的發展和應用

  傳感器是指能感受規定的被測量,并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。 我國國家標準(GB7665-2005)對傳感器的定義是:“能感受被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置”。

  傳感器技術是實現測試與自動控制的重要環節。在測試系統中,被作為一次儀表定位,其主要特征是能準確傳遞和檢測出某一形態的信息,并將其轉換成另一形態的信息。

  傳感技術大體可分3代,第1代是結構型傳感器.它利用結構參量變化來感受和轉化信號。例如:電阻應變式傳感器,它是利用金屬材料發生彈性形變時電阻的變化來轉化電信號的。

  第2代傳感器是70年代開始發展起來的固體傳感器,這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成,是利用材料某些特性制成的.如:利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應,分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。

  第3代傳感器是80年代剛剛發展起來的智能傳感器.所謂智能傳感器是指其對外界信息具有一定檢測、自診斷、數據處理以及自適應能力,是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。80年代智能化測量主要以微處理器為核心,把傳感器信號調節電路微計算機、存貯器及接口集成到一塊芯片上,使傳感器具有一定的人工智能.90年代智能化測量技術有了進一步的提高,在傳感器一級水平實現智能化,使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯網通信功能等。

  一般情況下,由于傳感器設置的場所并非理想,在溫度、濕度、壓力等效應的綜合影響下,可引起傳感器零點漂移和靈敏度的變化,已成為使用中的嚴重問題。雖然人們在制作傳感器過程中,采取了溫度補償及密封防潮的措施,但它與應變片、粘帖膠本身的高性能化、粘帖技術的精確和熟練、彈性體材料的選擇及冷、熱加工工藝的制定均有密切的關系,哪一方面都不能忽視,都需精心設計和制作。同時,還須注意傳感器的安裝方法,支撐結構的設置,如何克服橫向力等問題。

  傳感器應用:

  傳感器的應用領域涉及機械制造、工業過程控制、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備等。

  ① 專用設備

  專用設備主要包括醫療、環保、氣象等領域應用的專業電子設備。目前醫療領域是傳感器銷售量巨大、利潤可觀的新興市場,該領域要求傳感器件向小型化、低成本和高可靠性方向發展。

  ② 工業自動化

  工業領域應用的傳感器,如工藝控制、工業機械以及傳統的;各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)的;測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的,以及傳統的接近/定位傳感器發展迅速。

  ③ 通信電子產品

  手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加給傳感器市場帶來機遇與挑戰,彩屏手機和攝像手機市場份額不斷上升增加了傳感器在該領域的應用比例。此外,應用于集團電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質的磁場傳感器等都將出現強勢增長。

  ④ 汽車工業

  現代高級轎車的電子化控制系統水平的關鍵就在于采用壓力傳感器的數量和水平,目前一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器,而豪華轎車上的傳感器數量可多達二百余只,種類通常達30余種,多則達百種。


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