虽然软件看来也将在2010年扮演要角，不过以下选出的十大潜力新兴技术主要是硬件方面的，且特别看重其在省电、降低二氧化碳排放量、精简材料等方面的条件(这些条件也可说是推动那些技术的主要力量)；至于那些已经是主流话题、或是还需要长期发展的技术项目则未考虑在内。
当然，这十项由编辑们选出的技术(排列顺序并无特别规则)，也许不是百分之百准确成为2010年的明星，但它们对整个产业的影响力还是值得关注；如果读者们有其他的看法与预测，欢迎一起讨论！
1. 对电子装置的生物回馈(biofeedback)与思想控制
有不少企业或研究机构都展示过如何利用装置在头盔或是耳机上的传感器来撷取脑波，并用以控制计算机系统。这类技术主要应用在医疗——让重度身障人士能进行沟通或是控制环境——以及军事领域，也越来越常用以做为消费性电子装置与计算机游戏的控制接口。
听起来也许有点像科幻小说，但藉由思想控制(thought-control)的人机接口已经存在了，例如一家总部位于美国旧金山的公司Emotiv Systems，就正在推广这种技术。
2. 印刷电子
能快速印刷出多个导体/绝缘体或半导体层以形成电路的技术，可望催生比目前采用传统制程生产之IC成本更低芯片。通常印刷半导体意味着使用性能与硅大不相同 的有机材料，甚至所生产之组件尺寸也能超越硅材料的极限。此外还有许多应用获益于低价、软性基板的性能；例如RFID标签，还有显示器的主动矩阵背板 (active-matrix backplane)。
有一家美国厂商Kovio则是专精印刷式硅电子组件技术，该公司自2001年成立以来就深耕印刷电子市场，并在2009年7月宣布获得2,000万美元资金，将把这笔钱用于将该公司的RF条形码推向商业化量产。
3. 塑料内存
塑胶内存也可能适合以印刷制程来生产，并像上面的印刷电子组件一样，能比硅材料有更好的性能表现、成本也更低。挪威业者Thin Film Electronics就是这种技术的专家之一，该公司多年来致力将该技术商业化，并曾与大厂英特尔(Intel)合作过一段时间。
塑胶内存是以具铁电(ferroelectric)特性的聚合物Polythiophenes为基础，可重复读写、非挥发性；根据Thin Film Electronics介绍，其资料保存期限可超过十年，读写周期超过百万次。在2009年9月，一家德国公司PolyIC还使用塑料内存技术，以聚乙 烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)做为基板，用滚动条是制程生产出20bit的塑料内存。
4. 无光罩微影
大多数人可能会问，超紫外光微影(extreme ultra violet lithography，EUV)究竟何时可取代浸润式微影技术？但现在有匹大黑马跳出来——即采用电子束(electron beam)技术为基础的无光罩微影(Maskless lithography)。
荷兰业者Mapper Lithography则是该技术的主要推手。2009年7月，Mapper提供了12吋晶圆用电子束微影平台给法国的研究机构CEA-Leti，让晶圆代工大厂台积电(TSMC)在该处进行相关制程研发。
5.并行处理技术
这种技术已经以双核心/四核心PC处理器的形式存在，还有嵌入式领域应用的多核心异质处理器(multicore heterogeneous processors)；不过到目前为止，对于多核心处理器如何编程，以及如何充分发挥其运算能力与功率效益，业界还是少有形式上的理解。
自从多核心处理器问世以来，上述问题一直是困扰IT领域与整个产业界，而且我们距离解决方案还有好一段距离；目前OpenCL、Cuba等计划都是试图有所突破的行动，在2010年可望看到更多的进展。
6. 能量采集
能量采集(energy harvesting)并不是一个新题目，例如自动表(motion-powered wristwatch)就已经存在多年；但当电路的功率消耗量从毫瓦(milliwatts)缩小到微瓦(microwatts，千分之一毫瓦)等级，有 趣的事情就发生了…启动电路可能再也不需要电线或是电池，而可以透过各种环境现象，而这种技术可能会带来深远的影响。
最初的振动供电(vibration-powered)无线传感器应用之一，是装置在汽车机械中；这种无电池传感器应用的主要考虑，就是免除了维护的需要。有家 德国公司EnOcean则专长于无电池无线开关技术，可应用在住宅自动化领域；该公司并正在推动相关技术的标准化工作。
手机大厂Nokia也正在观察手机用能量采集技术的可能性，不过目前还没有任何原型产品；而到2010年，所有的行动设备业者将不得不关注能量采集技术，或者是至少得好好思考一下如何延长产品的电池续航力。
7. 生物电子与人脑研究
在2010年，研究阶段的进展似乎多过于开发阶段，但生物学与电子学的结合技术，已经成熟到可以应用。我们已经对那些植入动物体内的硬件组件习以为常，像是 宠物芯片等注射到动物皮下的电子卷标，或是人类应用的心律调整器；而想要在提升医疗照护质量同时，又能降低相关费用的需求也是越来越急迫。
产业界在微机电系统(MEMS)、有机电子组件制造等方面技术的进展，改善了活体组织与电子电路的整合程度。实验室单芯片(Lab-on-a-chip)就 是相关技术的展现之一，IBM最近也发表了该类芯片样品；未来甚至也有可能在可电子寻址的基板上培育生物细胞。实现生物体外诊断的可能性已经很确定。
这类技术的主要目标，是探索个别细胞的电气特性信息与它们对药物的反应，以进行心脏与神经方面的疾病，如阿兹海默症(老人失智症)、帕金森氏症等方面的研究。所以短期之内，我们可预期将有更多生物电子学技术跃上台面。
8. 电阻式内存/忆阻器
业界对通用内存的追寻仍在持续；这种内存需要像DRAM那样简单，甚至最好能像是那些电容器。此外理想的内存要能在断电情况下仍能保存数据数年，使用 循环周期至少要达百万次等级；这类内存最好使用传统的制造方法就能轻松生产，使用的材料也别超出传统晶圆厂可负担的范围…
但遗憾的是我们迄今尚未发现梦幻内存…是这样吗？
2009年，在导电金属氧化物(conductive metal oxide，CMOx)技术领域默默耕耘七年的Unity Semiconductor终于熬出头；其他也有内存相关技术进展的新兴业者还包括4DS、Qs Semiconductor与Adesto Technologies。
我们也看到许多较大规模的IDM厂积极进军电阻式内存(RRAM)，还有忆阻器(memristor)技术的发展。相关信息可参考：全新忆阻器改写电路理论 RRAM可望成为杀手级应用？
9. 直通硅晶穿孔
在先进硅芯片表面最上方的导线堆栈(interconnect stack)深度，可以达到很深且非常精细的程度；而我们认为这样的趋势将导致芯片前段(front-end)制程分成不同阶段，甚至可能分别再不同的晶圆厂进行。
这种将多层裸晶堆栈在单一封装内部的需求，需要更细致的导线；而直通硅晶穿孔技术(through-silicon-via，TSV)能完全穿透硅晶圆或裸 晶，是制造3D芯片的重要关键。
Austriamicrosystems公司已在2009年五月开始生产TSV组件，锁定供应将CMOS芯片与传感器组件 等进行3D整合的客户；类似的组件在2010年将会有更多。
10. 五花八门的电池技术
已经非常成熟的电池技术无法像是依循着摩尔定律(Moore"s law)的IC那样，继续在能量密度上有所进展；但无可讳言，虽然我们希望电池能储存更多的电能，那也有可能带来其他的安全性风险。
各种可携式电子设备都需要电池来供电，诉求环保的电动车若是少了电池也不再有未来；最近在镍氢、锂电池化学成分的研究上有一些最新发展，有家ReVolt公司则开发出可充电的锌空气(zinc-air)电池。预期在2010年将会诞生更多具备智能功能的新颖电池技术。
参考下：进入21世纪后，特别在我国加入WTO后，国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业，温湿度是影响纺织品质量的重要因素，但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用干湿球湿度计，采用人工观测，人工调节阀门、风机的方法，其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里，则基本上凭经验，很少有人使用湿度传感器。值得一提的是，随着农业向产业化发展，许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式，采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战，并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚，种植反季节蔬菜，花卉；养殖业对环境的测控也日感迫切；调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座，自动化程度较高，成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术，一般先搞调温、调光照，控通风；第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外，国家粮食储备工程的大量兴建，对温湿度测控技术提也提出了要求。
但目前，在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”！例如在上面提到纺织印染行业，食品行业，耐高温材料行业等，都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下，印染行业在纱锭烘干中，温度能达到120摄氏度或更高温度；在食品行业中，食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右；耐高温材料，如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下，普通的湿度传感器是很难测量的。
高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化，此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性，除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外，还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点，液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T＝5℃时为78.36，在T＝20℃时为79.63。有机物ε与温度的关系因材料而异，且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势，某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为：高分子聚合物具有较小的介电常数，如聚酰亚胺在低湿时介电常数为3.0一3.8。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后，由于水分子偶极距的存在，大大提高了吸水异质层的介电常数，这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化，使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器，高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升，介质膜厚d增加，对C呈负贡献值；但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加，即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配，在不同的湿度范围温漂不同；在不同的温区呈不同的温度系数；不同的感湿材料温度特性不同。总之，高分子湿度传感器的温度系数并非常数，而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。
国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂，产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极，再喷镀感湿介质材料（如前所述）形式平整的感湿膜，再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系，线性度约±2%。虽然，测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想，在工业领域使用，寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。
陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温，湿度滞后，响应速度快，体积小，便于批量生产，但由于多孔型材质，对尘埃影响很大，日常维护频繁，时常需要电加热加以清洗易影响产品质量，易受湿度影响，在低湿高温环境下线性度差，特别是使用寿命短，长期可靠性差，是此类湿敏传感器迫切解决的问题。
当前在湿敏元件的开发和研究中，电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。
氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，在众多的感湿材料之中，首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。
氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆，以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高，产品性能不断得到改善，氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的，也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中，经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。
在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向，生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器，自动化仪表等产品，在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时，努力克服传统产品存在的各项弱点，取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底，基片面积大大缩小，采用特殊的工艺处理，耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺，在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极，氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后，湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高，特别是耐温性达到了-40℃-120℃，以多片湿敏元件组合的独特工艺，是传感器感湿范围为1%RH-98%RH，具备了15%RH范围以下的测量性能，漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平，使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统，先对对被测气体采样，然后降温检测并确保绝对湿度的恒定，使探头耐温范围提高到600℃左右，大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在，不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干，高低温试验箱等系统中。同时，JCJ200Y产品能耐温高达600度，也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面，并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白，为我国工业化进程奠定了一定基础。
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霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。本文简要介绍其工作原理， 产品特性及其典型应用。
霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件 和 霍尔开关器件 。前者输出模拟量，后者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。
一 霍尔器件的工作原理
在磁场作用下，通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示：
这个电压和磁场及控制电流成正比：
VH＝K╳｜H╳IC｜
式中VH为霍尔电压，H为磁场，IC为控制电流，K为霍尔系数。
在半导体中霍尔效应比金属中显著，故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。
用霍尔器件，可以进行非接触式电流测量，众所周知，当电流通过一根长的直导线时，在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测，由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系，因此可利用霍尔器件测得的讯号大小，直接反应出电流的大小，即： I∞B∞VH
其中I为通过导线的电流，B为导线通电流后产生的磁场，VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时，可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。
二 霍尔传感器的应用
1 霍尔接近传感器和接近开关
在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器，(b)为霍尔接近开关。
图1 霍尔接近传感器的外形图
a)霍尔线性接近传感器
(b)霍尔接近开关
图2 霍尔接近传感器的功能框图
霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。
霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。3.2.7霍尔翼片开关
霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品，它的外形如图20所示，其内部结构及工作原理示于图21。
图3 霍尔翼片开关的外形图
2 霍尔齿轮传感器
如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器，广泛用于新一代的汽车智能发动机，作为点火定时用的速度传感器，用于ABS（汽车防抱死制动系统）作为车速传感器等。
在ABS中，速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中，1是车速齿轮传感器；2是压力调节器；3是控制器。在制动过程中，控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理，得到车辆的滑移率和减速信号，按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令，调节器及时准确地作出响应，使制动气室执行充气、保持或放气指令，调节制动器的制动压力，以防止车轮抱死，达到抗侧滑、甩尾，提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中，霍尔传感器作为车轮转速传感器，是制动过程中的实时速度采集器，是ABS中的关键部件之一。
在汽车的新一代智能发动机中，用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度，以提供更准确的点火时间，其作用是别的速度传感器难以代替的，它具有如下许多新的优点。
（1）相位精度高，可满足0.4°曲轴角的要求，不需采用相位补偿。
（2）可满足0.05度曲轴角的熄火检测要求。
（3）输出为矩形波，幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时，会降低成本。
用齿轮传感器，除可检测转速外，还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。
图4 霍尔速度传感器的内部结构
1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器
2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图
3 旋转传感器
按图5所示的各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出一个电压脉冲。
(a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式
图5 旋转传感器磁体设置
由此，可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体，用流体（气体、液体）去推动叶轮转动，便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体，在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路，可制成车速表，里程表等等，这些应用的实例如图25所示。
图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮，磁体旁装有霍尔开关电路，被测流体从管道一端通入，推动叶轮带动与之相连的磁体转动，经过霍尔器件时，电路输出脉冲电压，由脉冲的数目，可以得到流体的流速。若知管道的内径，可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。
图6 霍尔流量计
由图7可见，经过简单的信号转换，便可得到数字显示的车速。
利用锁定型霍尔电路，不仅可检测转速，还可辨别旋转方向，如图27所示。
曲线1对应结构图（a）,曲线2对应结构图(b)，曲线3对应结构图(c)。
图7 霍尔车速表的框图
图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定
4 在大电流检测中的应用
在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理（例如可控核聚变）试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制，既可满足测量准确的要求，又不引入插入损耗，还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ－D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器，可检测高达到300kA的电流。
图9（a）为G－10安装结构，中心为电流汇流排，(b)为电缆型多霍尔探头，(c)为霍尔电压放大电路。
(a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路
图9 多霍尔探头大电流传感器
图10霍尔钳形数字电流表线路示意图
图11霍尔功率计原理图
(a)霍尔控制电路
(b)霍尔磁场电路
图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器
图13霍尔电度表功能框图
图14霍尔隔离放大器的功能框图
5 霍尔位移传感器
若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（b）在Z<2mm时，VH与Z有良好的线性关系，且分辨力可达1μm，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。
图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性
用霍尔元件测量位移的优点很多：惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。
以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。
6 霍尔压力传感器
霍尔压力传感器由d性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图16所示。在图16中，（a）的d性元件为膜盒，(b)为d簧片，(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统，如图29中的(a)、(b)，也可采用单一磁体，如（c）。加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p～f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。
图16 几种霍尔压力传感器的构成原理
7 霍尔加速度传感器
图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质d簧片S,片S的中部U处装一惯性块M，片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H，H的上下方装上一对永磁体，它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上，当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时，惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移，产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。
图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性
三 小结
目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段，正越来越受到人们的重视，应用日益广泛。
办学历史1902—1914年西北大学肇始于1902年的陕西大学堂，由清末光绪皇帝御笔朱批设立。清光绪二十八年（1902年）4月12日陕西巡抚升允给慈禧太后和光绪皇帝关于开办陕西大学堂的奏本，其中有光绪皇帝“著即督饬，认真办理，务收兴学实效，单并发”的亲笔朱批。奏本内容表明，早在光绪二十七年（1901年），陕西已拨库银二万两兴建陕西大学堂，首批录取的40名学生于1902年3月25日开学上课[8] 。1912年3月，成立了以张凤翙为会长的西北大学创设会，并推原陕西法政学堂校长钱鸿钧为校长，积极筹建西北大学。西北大学最初定名为“关中大学”，1912年10月改今名。其前身为创于清光绪二十八年（1902）的关中大学堂，以及陕西法政学堂、陕西农业学堂、陕西实业学堂、三秦公学等校。其中关中大学堂（1905年改为陕西高等西北大学）位于咸阳、长安两县考院旧址（今西安市东厅门），是为今天西北大学的历史源头；陕西法政学堂（清光绪三十三年成立，位于今西安市老关庙什字万寿宫），是由陕西巡抚曹鸿勋在原课吏馆的基础上，根据北洋法政学堂成规创办的，为民国前培养官吏及法、商人才的专门西北大学，它以后直接成为西北大学早期校舍所在地及专业设置和师资构成的根基；而农业学堂的校址则成为今天西北大西北大学舍的永久基础。这一时期的西北大学设有大学部、大学预科及文科、法律科、商科、边务科、农科等专门部，于1912年春开学。到1913年时，在校学生总数达到1484人（不含从法政学堂转来的甲班毕业生、蚕桑科简易班学生和附中学生）。在1912至1915年间，还向日本送出两批留学生。教师组成除有数名前清举人外，多系留日归国学生。西北大学还设有出版部，创办了学术刊物——《学丛》。[9] 西北大学研究人员此前在北京大学图书馆和四川省图书馆发现西北大学于1913年创办的《学丛月刊》，该刊早于《清华学报》、《复旦》、《北京大学月刊》等学报，仅晚于东吴大学的《学桴》月刊而成为全国最早的综合大学学报之一。正当西北大学初具规模、诸事渐入正轨之时，陕西政局急剧变化。1914年6月，袁世凯以扬威将军衔将张凤翙调入北京，遣其亲信陆建章率兵入陕，夺取了陕西都督兼西北大学创设会会长张凤翙的职位。当年冬，陆建章派兵将西北大西北大学长钱鸿钧逮捕入狱，派关中道尹宋焕彩接任校长。西北大学随之日渐衰落，到1915年春季开学时，仅有学生百余人，于开学不久即被陆建章宣布撤销，改为公立陕西法政专门西北大学（今西安市第二十中西北大学址）。之所以改为以法政为主的西北大学，其关键是法政为西北大学的学科主干，实际上是保留了西北大学的根基和血脉。而其校政主持者，亦为与西北大学密切相关者。[9] 1915—1923年从1915年到1923年底，其四任校长中：第一任校长周镛（石生）为原陕西高等学堂监督；第三任校长郗朝俊为原西北大学创设会委员、农科学长，原高等学堂留日法学学士，1946年8月起复任西北大学法律系教授，主讲宪法；第四任校长蔡江澄（屏藩）于1923年长校不久，即被任命为国立西北大学重建筹备主任、交际主任兼法科专门部（后改法学系）主任、教授评议会成员等。陕西法政专门西北大学不仅保留了西北大学的学科主脉，而且也保留了其优良的革命传统。1923年，陕西省省长、军阀刘镇华顺应时势，重建西北大学。傅铜、李仪祉相继任校长。在西安讲学的康有为为西北大学书写了校牌。校址选在1912年创建时的原址——陕西法政专门西北大学（今西安市二十中学），又将市内东大街省教育厅（原陕西日报社旧址）增为预科新校舍。1923年，在曹锟贿选总统的前夕，西北大学经北洋军政府正式批准立案。之后，又将陕西法政专门西北大学、陕西水利工程专门西北大学、渭北水利局附设之水利道路工程专门西北大学及甲种商业西北大学等并入。[9] 1924—1936年1924年3月正式开学。全校设四院：文学院（中国文学系、外国文学系）；社会科学院（史学系、哲学系、教育学系、法学系）；自然科学院（数理化学系、生物学系）；应用科学院（农学系、林学系、工学系）。以后，按师资、生源情况又设法科专门部、工科专门部、国学专修科和蒙藏文专修科。著名语言学家罗常培（建国后为中国科学院哲学社会科学部学部委员）、著名水利学家李仪祉、五四时期以著名长篇抒情诗《婉容词》而蜚声诗坛的吴芳吉、著名文学家胡小石等均被聘为教授，到校执教。最为轰动的是1924年暑假，邀请鲁迅等名流前来西北大学讲学。应邀前来的还有爱因斯坦的中国学生、北京大学前理学院院长夏元王栗，北平师范大学教授王桐龄、林砺儒，南开大学教授蒋廷黻、陈定漠，东南大学教授陈钟凡、刘文海等。这无疑为闭塞的西北，投下一束文化之光。1927年1月，国民联军解围入城后，以总司令部名义命令：“以该校（西北大学）所有一切校产经费改办中山学院”。这次收束西北大学和改办中山学院的筹备委员会由王凤仪、李寿亭、赵葆华、刘含初和李子洲5人组成。其中王凤仪为西安被围期间李仪祉离陕后西北大学的代理校长（1925年冬～1927年1月18日）。中山学院筹建时对西北大学低年级学生的去留容纳、高年级学生的函送府考录用或插班，以及旧欠西北大学教职员工工资和外债等均做了妥善处理，方于1927年3月10日正式成立，表明了新的延续性。不少学生继续在该校学习，也有不少进步教师继续留任。由于中山学院系国民联军司令部与共产党合办，故当时在西安中山军事西北大学任教的邓小平等人也常到中山学院兼课。[9] 1937—1948年1937年，中华民族面临新的危机，芦沟桥事变爆发，大片土地沦于日寇铁蹄之下，平津地区的一些著名高校遭到空前的浩劫，遂有在长沙和西安设立西南和西北两个临时大学之举。1937年9月10日，以北平大学、北平师范大学、北洋工学院和北平研究院为基干组成国立西安临时大学。教育部长王世杰任主席，聘任李书华（未到任）、徐诵明、李蒸、李书田、童冠贤、陈剑、周伯敏、臧启芳、辛树帜为筹备委员。随后，又指定北平大西北大学长徐诵明、北平师范大西北大学长李蒸、北洋工学院院长李书田和教育部特派员陈剑四人为筹备委员会常务委员，商决校务。西北大学下设文理、法商、教育、工、农、医6大学院，24个系。临大一开始就遇到极大困难，经多方努力，全校才在西安市城隍庙后街4号、小南门外抗战内迁来的东北大学（今西北大西北大学址）和北大街通济坊三地栖身。经过2个多月的筹备，于1937年11月1日正式开学，是为西北大学重建之始。据1938年2月10日统计，在校学生人数总计为1472人。黎锦熙、曹靖华、许寿裳、赵进义、傅种孙、张贻惠、张贻侗、刘拓、岳吉力恒、金树章、黄国璋、黄觉非、章友江、沈志远、季陶达、寸树声、马师儒、袁敦礼、董守义、虞宏正、李仪祉、张伯声、潘承孝、萧连波、李仙舟、吴祥凤等著名教授被聘到校任教。1937年底，日寇逼近潼关，飞机亦频频轰炸西安。教育部遂令西安临大迁往陕南。1938年3月16日正式迁离西安。师生们步行250多公里，过渭河，越秦岭，渡柴关，历时半个多月，到达汉中。全校被分别安置在3县6个地方，校本部设在城固县城。1938年4月3日，教育部根据国民政府行政院第350次会议通过之《平津沪地区专科以上西北大学整理方案》，令西安临时大学改名为国立西北联合大学。全校设有文理学院、法商学院、教育学院、农学院、工学院、医学院6个学院，23个系。1938年7月，奉教育部令，国立西北联合大学工学院和东北大学工学院（今天的东北大学）、焦作工学院（今天的中国矿业大学和河南理工大学）合并，独立为国立西北工学院（1938.7-1950.12）（又名西北联合大学工学院）农学院与西北农林专科西北大学合组为国立西北农学院，教育学院改称师范学院。[9] 1939年8月8日，教育部又令改国立西北联合大学为国立西北大学，并指定西安为永久校址。同时，原师范学院和医学院亦独立设置，分别改为国立西北师范学院和国立西北医学院。西北大学将原文理学院分为文、理两院，连同法商学院共3院。下设有中国文学、外国语言文学、历史学、法律学、政治学、经济学、商学、数学、物理学、化学、生物学、地质地理学等12个系。1939年9月，国立西北大学正式开学。行政体制改西北联大的校务委员制为校长负责制。在城固时期先后由胡庶华、陈石珍、赖琏、杨宙康、刘季洪出任校长。这一时期新聘任的著名教授有赵学海、刘鸿渐、姜琦、杜光埙、高文源、卢峻、于赓虞、曹国卿、杜元载、萧一山、汪奠基、罗章龙、黄文弼、周传儒等。1945年9月，英国著名科学史家、中英科学合作馆馆长李约瑟第一次访问西北大学，作了题为《科学与民主主义》的学术报告，并向图书馆赠送了数百册英文书刊。1941年底，国民政府监察院院长于右任到校作了有关书法的学术演讲。1944年10月，岳吉力恒教授在校主持了中国物理学会第十二届年会西北分会的学术讨论会。西北大学还相继创办了《国立西北大西北大学刊》、《西大学报》、《西北学术》等10余种学术期刊，反映了这一时期西北大学学术的繁荣景象。[9] 1949—至今抗日战争胜利以后，西北大学随即于1945年8月开始筹备迁回西安。9月20日，教育部明令，将东北大学西安校址（早期西北大学农科原址），准拨西北大学使用。1946年夏，西北大学全部迁回西安。1946年5月，教育部令将原国立西北医学院汉中部分，自1946年度起并入西北大学，改称西北大学医学院。此时全校共有4院15个系。理学院之地质地理系，于1947年初经教育部批准，分为地质、地理两系。迁回西安后，先后由刘季洪、马师儒、杨钟健、岳吉力恒等出任校长或代校长。这一时期，新聘教授、副教授71人，其中有张西堂、傅庚生、王子云、侯宗濂等教授来校执教。西北大学的学术活动尤为活跃，仅1947至1948年，正式安排的大型学术演讲就有30余次。裴文中、屈武、郑伯奇、吴雨僧、陈梦家等著名人士先后到校进行学术交流。[9] 1949年5月20日，西安解放。西北大学进入了一个崭新的历史阶段。1949年7月，陕西师范专科西北大学、陕西商业专科西北大学、陕西省立医学专科西北大学并入西北大学；1950年3月，南郑师专分校并入西北大学；1950年4月原并入西北大学的医学院独立为西北医学院（即今西安交通大学医学院）；1952至1953年，全国进行大规模院系调整时，将英语系二、三年级并入北京大学，一年级与俄语组教师并入西北俄文专科西北大学（后发展为今西安外国语大学），原兰州大学经济、银行会计系并入西北大学，连同原西北大学财经学院调整为经济、企业管理、会计、统计4系；1952年11月，少数民族系迁往兰州，并入西北民族学院。1953年师范学院独立为西安师范学院（后发展为今陕西师范大学）；1954年成立法律系，1958年法律系分立，与西北政法干校合并，成为西北政法学院；1958年，该校和中国科学院、中科院陕西分院联合建立了化学、物理、半导体、生物、地理、历史、考古、原子物理、电子学、计算数学等10个研究所室。这些研究所室后来大都成为中科院和陕西省及西北一些科研单位的前身，为陕西和西北科技事业的发展奠定了基础；[4] 1960年经济系与他校合组为西北财经学院（今陕西财经学院）；1972年陕西工业大学撤销，该校化工系并入西北大学。[9] 1959年以前，西北大学为高教部直属的14所综合大学之一。1959年，根据中央统一部署，将西北大学改归省属。1949至1997年间，先后由岳劼恒（代）、侯外庐、刘端棻、苏贯之、郭琦、巩重起、张岂之、郝克刚、陈宗兴、王忠民执掌校政。1992年12月，陕西省政府决定“将西北大学作为重点建设院校，积极争取第一批进入国家‘211工程’”。1993年6月，陕西省政府决定投资3亿元，重点建设西北大学，并批准了《西北大学“211工程”重点建设规划》，同时决定将西北大学“211工程”建设项目列入陕西省中长期发展规划。1996年10月4日至6日，顺利通过了“211工程”部门预审。1997年6月4日，又顺利通过了“211工程”立项专家论证。[10] 2001年6月，教育部确定南京大学为对口支援西北大学。[11] 2016年5月，故宫博物院与西北大学联合成立故宫学院（西安）签约暨揭牌仪式在西北大学长安校区举行。故宫博物院院长单霁翔与陕西省副省长庄长兴共同为故宫学院（西安）揭牌。根据协议，故宫学院（西安）成立后，将致力于培养文博专业人才、传播先进文化遗产保护理念和促进高水平文物保护技术研究与成果交流。[10] 2017年5月，西北大学与陕西师范大学、西安外国语大学、西北政法大学、西安邮电大学联合成立陕西高校“长安联盟”。[12] 2017年8月，教育部和国家外国专家局联合组织的地方高校“学科创新引智计划”新建基地评审工作已经结束。西北大学的“早期生命与环境学科创新引智基地”等21个引智基地作为建设项目予以立项，入围高等学校学科创新引智计划（“111计划”）。[13] 2017年9月，教育部、财政部、国家发展改革委印发《关于公布世界一流大学和一流学科建设高校及建设学科名单的通知》，公布世界一流大学和一流学科（简称“双一流”）建设高校及建设学科名单。西北大学入围世界一流学科建设高校名单。[14] 9月29日，在北京外国语大学中日人文交流研究中心的倡议下，北京外国语大学、华中师范大学、西安外国语大学、西北大学、广岛大学、长崎大学、上智大学等7所大学发起成立中日人文交流大学联盟，北京第二外国语学院、天津师范大学、天津外国语大学、东北师范大学、同济大学、华东师范大学、上海外国语大学、华东政法大学、西安交通大学、创价大学、岩手大学、香川大学、樱美林大学、武藏野大学等14所大学也参与到该联盟中。发起成立中日人文交流大学联盟。[3] 9月30日，西北大学与西安市第一医院战略合作协议签约暨“西北大学附属第一医院”挂牌仪式在西安市第一医院举行。双方将通过院校联合、医教协同，推动科研、教学、临床齐头并进，服务地方经济社会发展。[5] 2017年11月，西北大学荣获“全国文明校园”称号。[欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
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