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新型傳感器技術的未來發展

  眾所周知,傳感器都是基於各種效應原理開發出來的,現在廣泛采用的有光電效應、磁電效應、磁阻效應、熱電效應、壓電效應和壓阻效應等等,這裏就不一一列出。但是,自然界有很多效應我還未知,如果探索出來應用在傳感器行業,或許有很多新類型的傳感器開發出來。相信未來新型傳感器將朝著新原理、新材料、集成化和智能化方向發展。
傳感器本身就基於敏感材料對外界的感應,然後轉化成相應的輸出而來,這就需要研究人員探索新的感應規律,繼而研發相應的感應材料,采用新型的製造技術和工藝技術,開發出高性能、多功能和小型化的傳感器產品。比如,當初對量子力學諸效應的一步步了解,現在可以研製出一些低靈敏閾傳感器,用來檢測微弱的信號,它現在也成為傳感器發展的一大方向。
傳感器材料的發展經過了早期的半導體材料、陶瓷材料、光導纖維和超導材料,到現在的高分子材料以及生物材料,已經實現了大幅度的跨越。半導體材料中的矽,可以製造出很多微型化、多功能化、智能化和集成化的傳感器。一些用光來探測的傳感器具有靈敏度高、非接觸和精度高等特點。在敏感材料中,近年來陶瓷材料和有機材料得到快速發展,陶瓷的燒結技術也得到很大提高,這在氣體傳感器製作中有很好的體現。正是由於對這些材料的認識,傳感器技術才得到不斷的發展。同時,傳感器的發展,也促進了新材料的開發,比如新型的納米材料。美國公司已經可以用納米材料製作ZrO2氣體傳感器,這種氣體傳感器具有很大的界麵,不但導通電阻小,它還可以提供大量氣體通道,極易向著微型化的方麵發展。
傳感器的多動能化也是其發展方向之一,大家所熟知的溫濕度傳感器就是將溫度和濕度測量集成為一體的傳感器。國外某研究所還將離心加速度、角加速度和線速度集成在一起,製造出的產品可以實現對這三個參數的測量。多功能化的傳感器有利於節約成本、縮小安裝體積、提高產品精度和可靠性。
隨著計算機技術和通信技術的發展,傳感器的智能化水平也得到提高。它不僅具有檢測功能,還可以實現多種輸出方式。接收的信息在裏麵就能夠處理、邏輯判斷和自診斷等智能模式。它將輸入輸出、A/D轉換、處理電路等集成在一塊芯片上,不僅體積很小,而且傳輸距離長,信號抗幹擾能力高。此外,還可以加入總線技術和無線傳輸模塊,輸出的數據非常容易被控製係統所接收和識別。


 
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