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科普知识
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应变式压力传感器

传感器与传感器技术的发展趋势

发布日期:2022-08-21 点击率:38

  随着现代科学技术的发展,作为“五官”(感觉)的传感器远远赶不上作为“大脑”的计算机的发展速度,信息采集技术滞后于信息处理技术。特别是现代测控系统自动化、智能化的发展,要求传感器的准确度高、可靠性高、稳定性好,而且具有一定的数据处理能力和自检、自校、自补偿能力,有些场合还需要能同时测量多个参数的体积小的多功能传感器。现代传感器中主要分为:称重传感器、压力传感器、扭矩传感器、霍尔传感器、流量传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器等系列;传感器与传感器技术的发展水平已成为判断一个国家科学技术现代化程度与生产水平高低的重要依据,也是衡量一个国家综合实力的重要标志。传感器的研究、开发和应用技术受到各国政府和科技人员的高度重视。

  目前,传感器与传感器技术的主要发展趋势:一是开展基础研究,探索新理论,发现新现象,开发传感器的新材料和新工艺;二是实现传感器的集成化、多功能化和智能化。

  发现新现象

  传感器工作的基本原理就是各种物理现象、化学反应和生物效应,所以发现新现象与新效应是发展传感器技术、研制新型传感器的重要理论基础。例如日本夏普公司利用超导技术研究成功高温超导磁传感器,是传感器技术的重大突破,其灵敏度比霍尔器件高,仅次于超导量子干涉器件(SQUID),而其制造工艺远比超导量子干涉器件简单,它可用于磁成像技术,具有广泛的推广价值。

  开发新材料

  新型传感器敏感元件材料是研制新型传感器的重要物质基础,因此必须开发新型的传感器敏感元件,特别是物性型敏感材料。例如半导体氧化物可以制造各种气体传感器;而陶瓷传感器工作温度远高于半导体;光导纤维的应用是传感器材料的重要突破,用它研制的传感器与传统的传感器相比较具有其突出特点;高分子聚合物材料作为传感器敏感材料的研究,已引起国内外学者极大兴趣。

  采用微细加工技术

  半导体技术中的加工方法如氧化、光刻、扩散、沉积、平面电子工艺、各向异性腐蚀以及蒸镀、溅射薄膜工艺都可引进用于传感器制造,因而产生了各式各样新型传感器。例如,利用半导体技术制造出压阻式传感器;利用晶体外延生长工艺制造出硅一蓝宝石井下数字压力传感器;利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏传感器;利用各向异性腐蚀技术进行高精度三维加工,在硅片上构成孔、沟、棱、锥、半球等各种形状研制出全硅谐振式压力传感器。

  

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