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传感器的应用与展望

szzunzheng  发表于 2007/12/4 10:24:08      1154 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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摘要:本文首先介绍了传感器在新技术领域中的应用:1.光纤传感器发展异常迅速,具有一些常规传感器无可比拟的优点;2.红外传感器分为热型和光电效应型两大类。半导体红外线传感器广泛应用于军事上;3.生物传感器是发展、研究生物工程学的重要环节;4.医用传感器,近年来发展很快的两类包括图像诊断领域用的传感器和临床化学检验领域所用的传感器;5.海洋科学传感器;6.原子能传感器。第二部分为传感器技术的展望:1.传感器技术向量子化拓广;检测极限正在迅速延伸;2.传感技术向集成化、多功能化发展,此外,目前还出现了一种将文字、图形、物体等具有二维分布的光学图像转换成电信号,或者将电信号转换成光学图像的显示器件;3.传感技术向智能化进军,大大扩大了使用功能,提高了精度;4.新技术的反馈作用更加明显,材料科学的发展提供了新型传感器所需的大量新功能材料,酶和微生物对特定物质的高度专一性,将随着生物技术的发展被更多地用来作为传感器的功能材料,特别是基因工程的突破,有可能创造出运用于特定传感器的微生物材料;5.传感技术系统化,这类系统将向多功能化、小型化、多维化、信息处理计算机化等方向发展。
1传感器在新技术领域中的应用:传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是当今世界极其重要的高科技,一切现代化仪器、设备几乎都离不开传感器。
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1光纤传感器:近几年,光纤传感器的发展异常迅速,显现出巨大的开发潜力,受到一些发达国家政府和研究单位的高度重视,我国亦非常重视这一新领域的研究应用。
光纤传感器具有一些常规传感器无可比拟的优点。例如,光纤传感器具有灵敏度高,响应速度快,动态范围大,防电磁场干扰,超高压绝缘,无源性,防燃防爆,适于远距离遥测,多路系统无地回路“串音”干扰,体积小,机械强度大,可灵活柔性挠曲,材料资源丰富,成本低等优点。另外光纤可实现的传感信息量很广,现已实现的传感信息量有磁、声、力、温度、位移、旋转、加速度、液位、扭矩、应变、电流、电压、图像和某些化学量等。
1.2红外传感器:红外线传感器可大致分为热型和光电效应型两大类,后者也叫半导体传感器型。一般热型传感器可工作于室温,灵敏度与波长无关,但灵敏度要比半导体传感器低1-2个数量级,响应速度也慢得多。半导体传感器响应速度高,灵敏度具有理论极限,并与波长有关,而且一般的器件均须冷却。半导体红外线传感器广泛应用于军事上。
1.3生物传感器:生物传感器是发展、研究生物工程学的重要环节。生物传感器关键在于识别各种有生命的生物高分子,积极地模拟生物具有的优秀感觉功能和对化学物质的识别能力。 字串5
1.4医用传感器:近年来发展很快的两类医用传感器如下。(1)图像诊断领域用的传感器:①X光诊断装置用传感器,能获得较高分辨率的直视图像;②X光CT用传感器,目前正围绕心脏区X光检测器攻关。常用的检测器形式有:闪烁检测器、氙气检测器、半导体检测器。③核医学诊断装置用传感器,可诊断恶性肿瘤、检查内脏器官功能或病变。④超声波诊断装置用传感器,过去的超声波束扫描采取低速手动方式,现在用机械式、电子式高速扫描,可得到实体断层图像。(2)临床化学检验领域所用传感器:①光学传感器;②电气化学传感器:电化测定则快速简便得多,既可用于多种物质测定,又可做到非接触测定。电化传感器,其中特别是离子选择性电极和生物传感器将有更大发展。
1.5海洋科学传感器:在海底电缆敷设保护、水深测定、海底状况观测、水温测定、海底电缆搜索、水中作业机器人、水中光学摄影机、水中位置标定系统都有大量应用。
1.6原子能传感器:可分为反应堆监控用传感器、放射线防护用传感器、核材料管理用传感器和核融合开发用传感器。
2传感器技术展望:各种新能源的开发、交通运输效率的提高、环境保护和监测、遥感技术和航天技术的发展,都有赖于设计和制造出各式各样的高性能传感器。从当前高新技术的发展趋势来看,传感技术的发展方向主要有以下几个方面。
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2.1传感器技术向量子化拓广:传感器的检测极限正在迅速延伸,如利用核磁共振吸收(NMR)的磁传感器,利用约瑟夫逊效应的所谓SQOTO磁传感器。
2.2传感技术向集成化、多功能化发展:把敏感元件与信号处理以及电源部分制作在同一基片上,从而使检测及信号处理一体化。与一般传感器相比,它具有结构简单、重量轻、体积小、速度快、稳定性好等特点。为了使传感器进一步简化,现在已经出现了多功能传感器,使一种传感器可以测量多种参数或具有多种功能。
此外,目前还出现了一种将文字、图形、物体等具有二维分布的光学图像转换成电信号,或者将电信号转换成光学图像的显示器件。
2.3传感技术向智能化进军:大大地扩大了使用功能,并提高了精度。
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  • shinkohelecs

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    shinkohelecs   发表于 2012/9/6 16:45:04

    谢谢分享!这么好的一篇文章帮忙顶起来,在如今科技发达的时代里,传感器应用越来越广泛,同时也在不断的创新和改造。相信不久的将来会引来另一个新型传感器时代。

    2楼 回复本楼

    引用 shinkohelecs 2012/9/6 16:45:04 发表于2楼的内容

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