传感器的现状以及发展趋势分析

传感器是入侵报警探测器的关键部件,是安全防范入侵报警系统的最前沿,传感器的技术和质量直接影响到入侵报警系统的性能和功能。振动、微波等入侵报警探测技术的发展,就是随着传感技术的发展而发展起来的。在传感器发展的历史上,温度传感器是最早开发应用的一类传感器。

【安防在线 www.anfang.cn】    传感器是入侵报警探测器的关键部件,是安全防范入侵报警系统的”最前沿”,传感器的技术和质量直接影响到入侵报警系统的性能和功能。振动、微波等入侵报警探测技术的发展,就是随着传感技术的发展而发展起来的。在传感器发展的历史上,温度传感器是最早开发应用的一类传感器。21世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器及集成温度传感器。根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。随着科学技术的发展,传感探测技术也得到长足发展,向微型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展,伴随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的发展,传感器将更加趋于微型、多功能,也更加智能化和系统化

微型化

1.传感器微型化

传感器的现状以及发展趋势分析

目前,几乎所有的传感器都在由传统的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,从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统,这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。

对于微机电系统(MEMS),MEMS的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合,期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前技术水平下,微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3D微型结构,从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件,象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件。目前,这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。

2.微型传感器应用与发展

就当前技术发展现状来看,微型传感器已经对大量不同应用领域,如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响;目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量等。

智能化

智能化传感器是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。

智能化传感器的特点

智能化传感器是指那些装有微处理器的,不但能够执行信息处理和信息存储,而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样,其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。

与传统的传感器相比,智能化传感器具有以下优点:

1.智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节,能够对所测的数值及其误差进行补偿,而且还能够进行逻辑思考和结论判断,能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理,借助于软件滤波器滤波数字信号。此外,还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿,以改进测量精度。

2.智能化传感器具有自诊断和自校准功能,可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时,它将发出告警信号,并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时,它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。

3.智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量,从而进一步拓宽了其探测与应用领域,而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。

4.智能化传感器既能够很方便地实时处理所探测到的大量数据,也可以根据需要将它们存储起来。存储大量信息的目的主要是以备事后查询,这一类信息包括设备的历史信息以及有关探测分析结果的索引等。

5.智能化传感器备有一个数字式通信接口,通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外,智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便。

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