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传感器知识

一般认为传感器技术是智能技术的先导技术,必须充分重视,加速发展。传感器技术设计的范围非常 广泛,但他们的共性即利用物理定律和材料的各种特性,将待测量转换为可用量。所以有必采用新技术、新工艺去开发新材料,探索新规律。根据时代的特点和发展的需要,现代传感器的性能应具有以下几个条件。

(1) 高精度  随着科学研究的深入,工程控制的精确,要求传感器的精度尽可能的提高,对“在线”加工检测要求高于0.1μm,对火箭发动机内的动态压力测量精度应优于0.1%,对材料微观结构的测量达到 m量级。

(2) 智能化  传感器技术要有认识广阔空间状态的功能,首先遇到的问题是自动化系统的复杂化。例如钢铁工业,首先是控制钢板的厚度与成分,其次是检测表面的缺陷和管理形状。随着从点管理到形状等面管理的复杂化,暴露了敏感器件和信号处理的弱点。机器人出现后,对传感器智能化要求更加迫切,没有视觉和触觉的机器人,其作业受到很大的限制,通用性明显减小。又如宇宙飞船和卫星向地球传送的信息,庞大的数据应先由智能传感器分散处理后再向地球传送压缩数据,这样才能提高系统的效率。传感器分散处理信号,说明更接近人的五官,因此,传感器的智能化是进步的必然结果。

(3) 微型化与集成化  在很多测试场合,要求传感器有尽可能小的尺寸,如弹载传感器,生物医学中插入人体内的传感器,风洞中测压力场分布的传感器等,都要求尽量微型化。实现微型化除了传感器变换元件必须微型化外,更重要的是与传感元件密切关联的放大器、温度补偿器、信号储存与处理电路等也必须微型化。采用集成电路技术成功地将传感元件和电路集成在一块芯片上,做到既微型又稳定,是传感器发展的必然趋势。

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