傳感器研究的展望

楊吉恒 孟晶晶

摘 ?要：隨著我國社會經濟水平的不斷提升，高新技術也得到發展，其中傳感器是在新技術革命時代下的產物，標志著我國已經開始進入信息化時代中。而在利用信息的過程中我們首先要解決的問題就如何獲取準確可靠的信息，傳感器是獲取自然和生產領域信息的主要途徑，倘若沒有眾多優良的傳感器現代化生產也就失去了基礎。為此該文就傳感器研究的展望進行以下探究，希望可以使傳感器達到與其重要地位相稱的新高度。

關鍵詞：傳感器 ?研究 ?展望

中圖分類號：TP212 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）10（b）-0234-02

近幾年隨著我國高新技術的迅猛發展，傳感器技術也被廣泛應用在各個領域中。其中測試和自動控制二者之所以能夠實現獲取準確信息，最重要的原因就是有傳感器技術的支持，該技術最大的特征就是能夠做到準確檢測和傳遞信息，及時地將所檢測和傳遞到的信息轉變成另一種形態的信息。所以該文就幾種常見的傳感器類型和未來發展趨勢做出分析。

1 ?傳感器的常見類型

（1）電阻應變式傳感器。電阻應變式傳感器是我們常見的一種類型之一，其內部電阻應變片具有金屬應變的效應，通俗來講就是電阻應片可以在外力作用下而發生機械形變，進而使電阻值也隨之發生相應的變化。其中電阻應變片主要有兩種類型：一種是金屬，另外一種則是半導體。金屬類型的應變片可以分為金屬絲式、箔式以及薄膜式[1]。而半導體應變片與金屬應片不同它具有超高的靈敏度，通常是絲式、箔式的幾十倍。（2）壓阻式傳感器。壓阻式傳感器的工作原理主要是根據半導體材料壓阻效應的不同而工作的，通常是一種在半導體材料的基片上通過擴散電阻制作的器件。其中內部的基片是可以直接作為測量傳感元件所使用的。在當基片受到外界壓力作用發生形變時，內部的各電阻值也會隨之發生變化，這時候的電橋就會產生不平衡輸出現象。（3）熱電阻傳感器。熱電阻傳感器的材質通常是由純金屬材料而制成的，就當前應用使用次數最多的材料是鉑和銅。當然鎳、錳以及銠等材料也被廣泛用于熱電阻傳感器的制造中。其中熱電阻傳感器的工作原理主要是根據電阻值隨溫度變化而變化的特性，進一步通過它來測量電阻值的溫度以及和溫度相關的其他參數。（4）激光傳感器。激光傳感器是由激光器、激光檢測器以及相關測量電路所組合而來。它屬于一種新型的測量儀表且具備很多優點，例如，可以實現遠距離的測量無需直接接觸即可獲得數據，在者還具備速度快、精準度高、量程大以及超強抗干擾能力等優點。（5）霍爾傳感器?；魻杺鞲衅魇歉鶕魻栃谱鞯囊环N磁場傳感器，廣泛地應用于工業自動化技術、檢測技術及信息處理等方面。通過霍爾效應實驗測定的霍爾系數，能夠判斷半導體材料的導電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數[2]。（6）智能傳感器。智能傳感器的主要功能是模擬人的感官或者是大腦協調動作來進行操作的，也是眾多技術人員長期以來不斷測試和實戰經驗所研究出來的。它的出現可以大幅度提高基礎硬件的性能，打破傳統對硬件苛刻要求過高的局面。（7）光敏傳感器。光敏傳感器也是我們最常見的傳感器類型之一，它的種類往往比較繁多且功能也比較強大，目前市面上的光敏傳感器主要有光敏電阻、光敏三極管、紫外線傳感器等。該傳感器不僅僅局限于對光的探測，有些時候我們還可以將其作為探測元件組成的工具，能夠對很多非電量進行檢測。

2 ?傳感器技術國內外發展現狀

社會經濟的飛速發展科學技術也到提升，傳感器作為信息時代下的產物在整個測試系統中發揮著巨大作用，如今已經成為我國測量系統中的重要環節，不僅承擔著信號獲取的功能同時也影響著整個測試系統的安全穩定性。所以筆者就目前國外傳感器產業化技術發展情況進行分析，其特點主要呈現出以下幾大特點[3]。

（1）可以說沒有傳感器技術就沒有現代科學技術，它是一門十分重要的科技對國民經濟發展起著至關重要的作用，很多企業為了提高自身市場競爭力也開始重視傳感器技術，并紛紛對基礎工藝和共性技術進行研究，因為這是保證自身健康穩定發展的關鍵，如今基礎技術與基礎工藝已經處于世界較為領先的地位，各行各業應配置優良的工藝裝備和檢測儀器，尤其是那些智能化的工藝設備必須重視新產品的開發和研究，這樣才能不斷提高自身市場核心競爭力。（2）還應當重視傳感器可靠性設計和管理，這樣才能設計出符合企業發展需求的傳感器，有效地提高傳感器產品的生產成品率。當然也要重視市場競爭不斷加強市場調查和分析，以此來了解和掌握當前市場的發展趨勢，進而不斷提升自身的綜合實力。

3 ?傳感器技術的展望趨勢

在未來的發展中，傳感器技術會得到更為快速的發展，下面針對于傳感器技術的展望趨勢進行詳細的分析和研究，以進一步推動傳感器技術的可持續發展。

（1）可獲得多維信息且向小型化發展。傳統信息的獲取大多是以測試點的溫度來進行測試的，這中測量方式雖然可以和我們視覺產生相似的感官系統，但是對深度的空間并不能較好地檢測，而新型的智能機器人所需要的傳感器可以獲得多維信息，且具備小型化、固體化以及可靠性等優點，因為他們大多數是采取半導體技術的感測器件，進而實現傳感器陣列化以及分布測量的目的。（2）具備耐環境性且檢測范圍大。不管是在生物體內還是大自然環境下，傳感器都具有超強的耐環境性，同時也可以實現對大范圍的檢測。例如，對某個生物系統的傳感器進行研究我們不難發現，生物傳感器的檢測范圍是超大的，不僅可以適應不同生物的檢測還可以有效提高檢測的精準度。此外，我們還可以按照工程檢測的實際需求制作成相應的傳感器，進而滿足工程檢測的需求。（3）不可視信息可視化和可視信息可視化。很多時候生物系統中的信息往往來自視覺信息，所以要想實現物理現象可視化只能提高傳感器的檢測速度，使其具備較高的精準度以及智能化。一般情況下在現實環境下倘若觀察者本身就是人造物時其好比一個機器人在進行相關作業，再或者環境和觀察者都是人造物時又會差生怎樣的效果，不管是哪種方式它所表現的都是通過計算機來獲得的自然環境，不可視信息可視化和可視信息可視化都是值得我們今后去思考和開發的。（4）感性認識的獲取且向智能化數字化發展。不同人的感官嗜好往往是不同的，會呈現出多樣化的變化趨勢，所以這就提出了更高的要求，應當制造出與人們感官和嗜好相匹配的生產系統，雖然目前我國對于這種多樣化的生產系統還處于研究和進行階段。當然這種多樣化的系統還應當包括能感測人們感官的變化，以及人們心理狀態和思想情感上的變化。比如，在服裝行業領域中我們除了要力求自動化生產工藝之外，還應設立相應的服裝成品評估感測系統。此外，傳感器技術已經不再是以往那種單一的模擬信號，而是經過處理之后的智能化數字化信號。

4 ?結語

綜上所述，隨著時代的變革傳感器技術已經成為世界所公認的高科技產業，其水平的高和低一定程度上都會影響整個系統的功能，所以為了滿足各個工業生產需求必須加強傳感器的研究，要不斷引進國外先進的技術和加強自主創新，因為只有不斷提高自身的科研技術才能滿足當前市場發展需求，進而不斷擴大我國傳感器的生產規模。

參考文獻

[1] 章瑋.土壤檢測的傳感器技術發展現狀與展望[J].安徽農學通報，2018（22）：142-145.

[2] 韓旭.智能傳感器技術的研究進展及應用展望[J].信息與電腦：理論版，2018（22）：148-149.

[3] 蔣婷.無人駕駛傳感器系統的發展現狀及未來展望[J].中國設備工程，2018（21）：180-181.