浅谈传感器现状与未来人物探索多样化分类的发展趋势
随着微波通讯、卫星发送等无线通讯技术的广泛应用,以及雷达、导弹诱导、遥感和射电望远镜在科学研究中的重要作用,传感器作为这些技术的基础设施,其性能指标(包括精确性、可靠性、灵敏性等)的要求越来越严格。为了满足这一需求,传统的大体积弱功能传感器逐渐被各种不同类型的高性能微型传感器所取代,这些微型传感器主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、高反应速度、高灵敏度以及成本低等优点。
1.1 通过计算机辅助设计(CAD)技术和微机电系统(MEMS)技术实现的传感器微型化
目前,大多数传感器正在从基于结构化生产设计向基于计算机辅助设计(CAD)的模拟式工程化设计转变。这一转变使得设计者能够在较短时间内设计出低成本、高性能的新型系统,从而推动了传感器系统以更快速度向符合科技发展需求的方向发展。
MEMS是20世纪60年代才开始研究的一个领域,它涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多学科,是一个极具前景的新兴领域。MEMS核心是在于研究如何将微电子与微机械加工与封装技艺巧妙结合,以期制造出体积小巧但功能强大的新型系统。经过几十年的发展,尤其是在最近十多年里,MEMS技术已经显示出了巨大的生命力。此项技术有效采用,将信息系统的微型化、大规模智能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前条件下,可以通过精细切削加工生产出不同的3D复杂结构,从而制造出非常小巧且高效率的小尺寸探测元件,如毒气探测元件或光电探测元件。
1.2 微型传感器应用现状
根据当前科技水平,微型传感器已经对航空航天行业、中长距离探测设备医药卫生自动化以及工业自动化等众多领域产生了深远影响。开发并进入实用阶段的小尺寸检测仪已能用于测量各类物理量化学物质浓度生物分子浓度及其他参数,如位移速度加速度压力应力应变声光电磁热PH值离子浓度生物分子浓度等。
2 智能化
智能化处理能力是20世纪80年代末出现的一种涉及多学科综合性的新类型试验仪表此类试验仪表由于其卓有成效地解决分布式实时监控网络监控中大量信号数据分析问题之故,在科研界受到普遍关注尤其是在分布式实时监控网络监控中产生了巨大影响。
2.1 智能处理能力特点
智能处理能力试验仪表是一种集主测试部件辅助测试部件及其硬件设备于一身之物不仅可以进行信息处理存储,还能够进行逻辑思考结论判断这使得它成为一种具有自我诊断自校准功能且既能完成单一参数测试又能实现混合参数混合测试之工具
2.2 智能处理能力发展趋势与应用现状
目前智能处理能力试验仪表正处于快速增长时期美国霍尼韦尔公司ST-3000系列全智能变送德国斯特曼公司二维加速度探测头及其它含有CPU或MCU单片集成压力探测头固态图像探测头SSIS都属于这种类型此外还有一些利用模糊理论神经网络在智能处理过程中的应用也日益增加
3 多功能探测手段
通常情况下每个试验仪只适合进行一种物理量检测然而在许多实际应用中为了完全准确地反映客观事物环境往往需要同时检测大量物理量因此由若干种敏捷元组成的一种称为多功能调节手段这种调节手段可以借助不同物理结构或化学物质及其独特表现方式,用单独一个装置来同时实现各种任务
4 结语:
总结来说,对于广泛使用在通信科技卫星发送雷达导弹诱导遥观射电望远镜中的非常规激增信息时代需要捕获并处理信息能力日益提升的情况下,对于这些设备所需性能指标要求越来越严格;同时对于操作友好性的要求也愈发明显因此对现代实验室工作人员提出了一系列挑战然而随着近年来的迅速发展特别是计算机辅助设计(CAD) MEMS(麦克罗机械/电子系) 及其他相关先进工艺支持下的不断创新,我们相信未来的实验室工作将会更加便捷高效,并且我们对于未来可能出现更多先进、新奇设备充满期待。