傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測裝置,,能感受到被測量的信息,,并能將感受到的信息,,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,,以滿足信息的傳輸、處理,、存儲,、顯示、記錄和控制等要求,。人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了,。為適應這種情況,就需要傳感器,。因此可以說,,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官,。
新技術革命的到來,,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領域中信息的主要途徑與手段。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),,使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到質量,。因此可以說,,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。
在基礎學科研究中,,傳感器更具有突出的地位?,F(xiàn)代科學技術的發(fā)展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,,縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應,。此外,,還出現(xiàn)了對深化物質認識、開拓新能源,、新材料等具有重要作用的各種技術研究,,如超高溫、超低溫,、超高壓、超高真空,、*磁場,、超弱磁場等等。顯然,,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,,首先就在于對象信息的獲取存在困難,,而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會導致該領域內的突破,。一些傳感器的發(fā)展,,往往是一些邊緣學科開發(fā)的。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn),、宇宙開發(fā),、海洋探測、環(huán)境保護,、資源調查,、醫(yī)學診斷、生物工程,、甚至文物保護等等極其之泛的領域,。可以毫不夸張地說,,從茫茫的太空,,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現(xiàn)代化項目,,都離不開各種各樣的傳感器,。
由此可見,傳感器技術在發(fā)展經(jīng)濟,、推動社會進步方面的重要作用,,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發(fā)展,。相信不久的將來,,傳感器技術將會出現(xiàn)一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平,。
中國傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關鍵階段,,它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化,、數(shù)字化,、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡化發(fā)展的總趨勢,。傳感器技術歷經(jīng)了多年的發(fā)展,,其技術的發(fā)展大體可分三代:
第一代是結構型傳感器,它利用結構參量變化來感受和轉化信號,。
第二代是上70年代發(fā)展起來的固體型傳感器,,這種傳感器由半導體、電介質,、磁性材料等固體元件構成,,是利用材料某些特性制成。如:利用熱電效應,、霍爾效應,、光敏效應,分別制成熱電偶傳感器,、霍爾傳感器,、光敏傳感器。
第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來的智能型傳感器,,是微型計算機技術與檢測技術相結合的產(chǎn)物,,使傳感器具有一定的人工智能。
傳感器技術及產(chǎn)業(yè)特點
傳感器技術及其產(chǎn)業(yè)的特點可以歸納為:基礎,、應用兩頭依附,;技術、投資兩個密集,;產(chǎn)品,、產(chǎn)業(yè)兩大分散,。
基礎、應用兩頭依附
基礎依附,,是指傳感器技術的發(fā)展依附于敏感機理,、敏感材料、工藝設備和計測技術這四塊基石,。敏感機理千差萬別,,敏感材料多種多樣,工藝設備各不相同,,計測技術大相徑庭,,沒有上述四塊基石的支撐,傳感器技術難以為繼,。
應用依附是指傳感器技術基本上屬于應用技術,,其市場開發(fā)多依賴于檢測裝置和自動控制系統(tǒng)的應用,才能真正體現(xiàn)出它的高附加效益并形成現(xiàn)實市場,。也即發(fā)展傳感器技術要以市場為導向,,實行需求牽引。
技術,、投資兩個密集
技術密集是指傳感器在研制和制造過程中技術的多樣性,、邊緣性、綜合性和技藝性,。它是多種高技術的集合產(chǎn)物。由于技術密集也自然要求人才密集,。
投資密集是指研究開發(fā)和生產(chǎn)某一種傳感器產(chǎn)品要求一定的投資強度,,尤其是在工程化研究以及建立規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)線時,更要求較大的投資,。
產(chǎn)品,、產(chǎn)業(yè)兩大分散
產(chǎn)品結構和產(chǎn)業(yè)結構的兩大分散是指傳感器產(chǎn)品門類品種繁多(42小類近6000個品種),其應用滲透到各個產(chǎn)業(yè)部門,,它的發(fā)展既有各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動力,,又強烈地依賴于各產(chǎn)業(yè)的支撐作用。只有按照市場需求,,不斷調整產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構,,才能實現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的全面、協(xié)調,、持續(xù)發(fā)展,。