传感器技术的发展趋势

现代传感器技术的发展趋势
随着科学技术的发展，传感器技术发展的趋势将是开发新材料与传感器智能化发展相结合。
1、新材料开发
传感器材料是传感器技术的重要基础, 是传感器技术升级的重要支撑。随着材料科学的进步,传感器技术日臻成熟,其种类越来越多,除了早期使用的半导体材料、陶瓷材料以外,光导纤维以及超导材料的开发,为传感器的发展提供了物质基础。例如,根据以硅为基体的许多半导体材料易于微型化、集成化、多功能化、智能化,以及半导体光热探测器具有灵敏度高、精度高、非接触性等特点,发展红外传感器、激光传感器、光纤传感器等现代传感器;在敏感材料中,陶瓷材料、有机材料发展很快,可采用不同的配方混合原料,在精密调配化学成分的基础上,经过高精度成型烧结,得到对某一种或某几种气体具有识别功能的敏感材料,用于制成新型气体传感器。此外,高分子有机敏感材料,是近几年人们极为关注的具有应用潜力的新型敏感材料,可制成热敏、光敏、气敏、湿敏、力敏、离子敏和生物敏等传感器。传感器技术的不断发展,也促进了更新型材料的开发,如纳米材料等。美国NRC公司已开发出纳米ZrO2 气体传感器,控制机动车辆尾气的排放,对净化环境效果很好,应用前景比较广阔。由于采用纳米材料制作的传感器,具有庞大的界面,能提供大量的气体通道,而且导通电阻很小,有利于传感器向微型化发展，随着科学技术的不断进步将有更多的新型材料诞生。
2、智能化发展
80 年代发展起来的智能化传感器是微电子技术、微型电子计算机技术与检测技术相结合的产物，具有测量、存贮、通信、控制等特点。
智能化传感器一般主要由主传感器、辅助传感器及微机硬件系统三大部分构成。也就是说,智能化传感器是一种带有微处理器的传感器,它兼有检测判断和信息处理功能。例如美国霍尼尔公司的ST - 3000 型传感器,是一种能够进行检测和信号处理的智能传感器,具有微处理器和存贮器功能,可测量差压、静压及温度等。又如一典型智能化压力传感器,其中主传感器为压力传感器,它的作用是用来测量被测压力参数的。
20 多年来,智能化传感器有了很大的发展。近年来,智能化传感器开始同人工智能相结合,创造出各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,称为软传感器技术。它已经在家用电器方面得到利用,相信未来将会更加成熟。智能化传感器是传感器技术未来发展的主要方向。在今后的发展中,智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。

(1)传感器的技术定义概念

传感器的定义 所谓传感器，至今国内外尚无统一概念。人类五官是天然的传感器，在工程中可将传感器看成是人体
五官的模拟物。于是传感器可定义为“能感受规定的被测量，并按一定规律转换成可用输出信号的器件或 装置”。

首先传感器技术是一种测量器件或装置，它的作用是用于测量，以测量为目的。

其次“规定的被测量”一般指非电量，主要包括物理量、化学量和生物量等。

再次“可用信号”是指便于传输和处理的信号。就目前的科技水平而言，便于传输和处理的“可用信
号”其实就是电信号。因此，在有的书上，就直接将传感器狭义地定义为“能把外界非电量按一定规律转 换电量输出的器件或装置”。

(2)传感器技术的发展现状

世界范围中尤以美国、欧洲最具代表性。

美国发展传感器重视基础研究，发明创造较多，先提高后普及，先军工后民 用，产品质量水平高，军工和投资类产品是主要应用市场，重视提高传统产业技
术水平，逐步形成高技术产业。

欧洲国家非常重视微系统技术的研发，为发展 MEMS 技术制定了两个跨国的 Eureka 计划项目，EUROPRACTICE 和 NEXUS
(Network of Excellence in Multifunctional Microsystems)。其中包括欧洲防务武器装备中需要的 MEMS
传感器。欧盟各国每年要拨出2 亿美元研发经费。

中国国内在传感器的研发和生产中也取得了一些成果，介绍如下：

MEMS 传感器是近十几年来倍受重视的新型传感器，也是MEMS 领域中的研究 开发重点项目。目前全国约有50 多个MEMS
研制单位和传感技术论坛峰会，其中以杭州(国际)物联网传感技术高峰论坛会为代表，吸引了将近三十位来自美国、加拿大、德国、韩国、日本等国际传感器行业专家和企业家代表参会，推动我国传感器产业化快速发展。

MEMS 研究形成了以下几个研究方向：微型压力 传感器、微型惯性器件、微型流量器件、射频器件、生物化学芯片等。
近几年来，取得了硅微机械电容式力平衡加速度计、分裂漏磁场传感器、硅 阵列式CMOS 集成磁场传感器、硅微型集成压力传感器、新型力平衡微机械压力
传感器、真空微电子触觉传感器场致发射阵列、抗高过载微压传感器、微型硅谐 振式压力传感器、低量程高线性压阻式微机械加速度计、正交复合梁压阻式微机
械陀螺等科研成果。

(3)传感器技术应用领域

传感器应用领域包括航天航空、人体温度检测、智能家居、智能手机红外传感探测

、消防、安防、气体泄漏检测、煤矿安全、工业生产(工业生产废气排放的监测)、智能驾驶、车载夜视系统等。

如图：传感器技术应用于手机判断周围环境的亮度调整画面辉度的感光传感器，感知与机体正面接近的物体的接近传感器。

物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

互联网是由多个计算机网络相互连接而成，而不论采用何种协议与技术的网络。

而通信网是指在分处异地的用户之间传递信息的系统。属于电磁系统的也称电信网。是构成多个用户相互通信的多个电信系统互连的通信体系，是人类实现远距离通信的重要基础设施，利用电缆、无线、光纤或者其它电磁系统，传送、发射和接收标识、文字、图像、声音或其它信号。

我觉得，你是把这几个概念与“三网融合”混淆了。

同时，在物联网中，也分为三个层次感知层，网络层，应用层。

---