傳感器技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位

李平山 王勇勝

摘要：傳感器技術(shù)不僅對現(xiàn)代化科學技術(shù)、 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)及工業(yè)自動化的發(fā)展起到基礎(chǔ)和支柱的作用，同時也被世界各國列為關(guān)鍵技術(shù)之一。因此本文著重論述傳感器在國民經(jīng)濟發(fā)展重要作用與地位，介紹傳感技術(shù)在提高勞動生產(chǎn)率，用機器代替人類的體力勞動，用儀器裝置代替或擴充人類的腦力勞動以及在國民衣食住行中不可取代的地位。

關(guān)鍵詞：傳感器;經(jīng)濟地位

引言

傳感器是信息系統(tǒng)（含人）與客觀世界（環(huán)境，生物）的界面，是獲取環(huán)境的存在、運動與運行信息的必要手段，是認識客觀世界、改造客觀世界從而也改造主觀世界的重要工具。環(huán)境的客觀存在與運動必然存在可探測的物理因素，感受這些因素井桉照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可以直接應用或進一步加工的信號是傳感器的基本功能。隨著各國機械工業(yè)、電子，計算機自動化等相關(guān)信息化產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展以日本和歐美等西方國家為代表的傳感器研發(fā)及其相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已在經(jīng)濟市場中逐步占有了重要的份額，初步形成了傳感器研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應用的體系，促進了傳感器在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的使用。因此傳感器技術(shù)的發(fā)展，不僅大大加快了人類探索世界的步伐，而且促進了經(jīng)濟的提升。

為適應這種情況，就需要傳感器技術(shù)在工業(yè)，科技與日常生活上進行操作應用，因此也可以說傳感器是人類五官的重新定義，這也使傳感器技術(shù)在現(xiàn)如今的經(jīng)濟體系中占據(jù)著很大的比重。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一、傳感器的類型

在日常的生活中由于傳感器轉(zhuǎn)換原理（傳感器工作的基本物理或化學效應），它們的用途，它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等不同可以把傳感器進行以下幾種分類：

1.根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器和其他三類 ：

（1）物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。

（2）化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。

（3）有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。常見傳感器的應用領(lǐng)域和工作原理列于下表。

2.按照其用途，傳感器可分類為：

壓力敏和力敏傳感器;位置傳感器;液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器;速度傳感器;加速度傳感器;射線輻射傳感器;熱敏傳感器;24GHz雷達傳感器。

3.按照其原理，傳感器可分類為：

振動傳感器;濕敏傳感器;磁敏傳感器;氣敏傳感器;真空度傳感器;生物傳感器等。

4.以其輸出信號為標準可將傳感器分為：

模擬傳感器——將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。

數(shù)字傳感器——將被測量的非電學量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。

膺數(shù)字傳感器——將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。

開關(guān)傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，傳感器相應地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。

二、傳感器的發(fā)展方向

近年來，傳感器的發(fā)展方向有如下趨勢

1.高準確性：傳感器的輸出特性存在著分散性或程度不同的非線性，并受溫度、電源等外界條件的影響。應考慮如何補償或消除這些因素的影響，提高其測量準確度。

2.高分辮率：對極微弱信號的準確檢測，往往導致新技術(shù)的誕生，這將給科研和生產(chǎn)帶來新的飛聯(lián)。因此，提高傳感器的分辨串，就成為現(xiàn)代傳感器發(fā)展的又一個方向。

3.集成化、功能化：集成化的含意有三：一是將多個同一類型的單個傳感器，在同一行列或同一平面上排列起來，構(gòu)成只有新的功能的傳感器。二是把幾個不同功能的單個傳感器組合在一起構(gòu)成多功能傳感器，三是把傳感器與放大器、運算器及補償器等元件一體化，組裝成一個新的傳感器。功能化有兩個方面的含意：一是由于集成化帶來的新功能，二是把兩種以上不同功能的傳感器和器件組合在一起構(gòu)成具有高靈敏度和多功能的器件。由于它們具有體積小、重量輕、功能多檢測和其他功能和工作可靠性高等特點，因此在現(xiàn)代化儀器中，尤其是可攜式儀器中已得到廣泛的應用。

4.智能化：當微型計算機以高速度向著高性能、低成本和單片化發(fā)展的同時，傳感器也向著集成化、功能化方向發(fā)展。這兩者結(jié)合的結(jié)果必將導致智能傳感器的誕生。智能化傳感器不但能對外界信號進行測量.轉(zhuǎn)換，同時還有記億、存儲、運算及數(shù)據(jù)處理的功能。它的出現(xiàn)，將集中型數(shù)據(jù)處理變?yōu)榉稚⑿停粌H加快了數(shù)據(jù)處理的速度，保證了質(zhì)量，同時也減輕了上一級計算機的負擔。

5.數(shù)字傳感器：由于在各類自動化系統(tǒng)中絕大多數(shù)帶有電子計算機或數(shù)字顯示器，因此，對具有數(shù)字輸出的傳感器有著迫切的需求。它的應用，既可提高測量的穩(wěn)定性、保證測量的精度，也可使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到簡化。

總結(jié)

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(chǔ)。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(chǔ)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(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅(qū)。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(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領(lǐng)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(shù)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。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。

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