中國傳感器技術七大發(fā)展趨勢
發(fā)布時間：
2021-01-28
中國傳感器技術七大發(fā)展趨勢
一、系統(tǒng)化
系統(tǒng)化指不把傳感器或傳感技術作為一種單獨器件或技術考慮，而是按照信息論和系統(tǒng)論要求，應用工程研究方法，強調傳感器和傳感技術發(fā)展的系統(tǒng)性和協(xié)同性。
將傳感器置于信息識別和處理技術的一個重要組成部分，將傳感技術與計算機技術、通信技術協(xié)同發(fā)展。必須系統(tǒng)地考慮傳感技術、計算技術、通信技術之間的獨立性、相融性、依存性。而智能網(wǎng)絡化傳感器正是這種發(fā)展趨勢的主要標志之一。
二、創(chuàng)新性
創(chuàng)新性主要包括利用新原理、新效應、新技術。
如利用納米技術，制作納米傳感器。與傳統(tǒng)傳感器相比，尺寸減小、精度提高、性能大大改善，為傳感器的制作提供了許多新方法。
利用量子效應研制具有敏感某種被測量的量子傳感器，像共振隧道二極管、量子阱激光器、量子干涉部件等，具有高速(比電子敏感器件快1000倍)、低耗(能耗比電子敏感器件低1000倍)、竊效、高集成度、高效益等優(yōu)點。
利用新材料開發(fā)新型傳感器。如利用納米材料，制作的鈀納米112傳感器、金納米聚合物傳感器、碳納米聚合物傳感器、電阻應變式納米壓力傳感器。
利用納米材料的巨磁阻效應，科學家們己經(jīng)研制出各種“納米磁敏傳感器”。研發(fā)特種用途、特種環(huán)境、特殊工藝的傳感器。如在高溫、高壓、耐腐蝕、強輻射等環(huán)境F的傳感器。
利用3D打印技術的傳感器。柔性傳感器，量子傳感器等。
三、微型化
在自動化和工業(yè)應用領域，要求傳感器本身的體積越小越好。
傳感器的微型性是指敏感元件的特征尺寸為“毫米(mm)—微米(um)—納米(nm)”類傳感器。這類傳感器具有尺寸上的微型性和性能上的優(yōu)越性，要素上的集成性和用途上的多樣性，功能上的系統(tǒng)性和結構上的復合性。
傳感器的微型化決不僅僅是特征尺寸的縮微或減小，而是一種有新機理、新結構、新作用和新功能的高科技微型系統(tǒng)。其制備工藝涉及MEMS技術、1C技術、激光技術、精密超細加工技術等。
四、智能化
傳感器的智能化是指傳感器具有記憶、存儲、思維、判斷、自診等人工智能。其輸出不再是單一的模擬信號，而是經(jīng)過微處理器后的數(shù)字信號，甚至具有執(zhí)行控制功能。
技術發(fā)展表明：數(shù)字信號處理器(DSP)將推動眾多新型下一代傳感器產(chǎn)品的發(fā)展。隨著5G通信、大數(shù)據(jù)、AR、VR,云計算等的發(fā)展，以及機器人自動駕駛、人工智能等新技術應用，世界從原有的電子時代進入智能時代，傳感器也迎來一個新的智能化時代。
智能傳感器廣泛應用于消費電子、新型高端汽車、工業(yè)檢測與控制、智能醫(yī)用、智能農(nóng)業(yè)、智能交通等領域。
美國圣何塞的Accenture實驗室，研宄出一種叫“智能塵?！钡膫鞲衅?。該 傳感器極其微小，能測溫度、濕度、光等參數(shù)，該傳感器中嵌入了微處理器、軟件代碼、無線通信系統(tǒng)，可以噴灑到樹上或其他物體上，當檢測到異常時，能發(fā)出信號，對所在地區(qū)進行監(jiān)測。
五、無源化
傳感器多為非電量向電量的轉化，工作時離不開電源，在野外現(xiàn)場或遠離電網(wǎng)的地方，往往用電池或太陽能供電，研制微功耗的無源傳感器是必然的發(fā)展方向，既節(jié)省能源，又能提高系統(tǒng)壽命。
六、網(wǎng)絡化
網(wǎng)絡化是指傳感器在現(xiàn)場實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議，使現(xiàn)場測控數(shù)據(jù)就近登臨網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡所能及的范圍內實時發(fā)布和共享信息。要使網(wǎng)絡化傳感器成為獨立節(jié)點，關鍵是網(wǎng)絡接口標準化。目前己有“有線網(wǎng)絡化傳感器”和“無線網(wǎng)絡化傳感器”。
無線傳感器網(wǎng)絡是由布設在無人值守的監(jiān)控區(qū)內，具有通信與計算能力的微小傳感器節(jié)點組成，根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務的“智能”自治測控網(wǎng)絡系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡是一種測控網(wǎng)絡。
七、產(chǎn)業(yè)化
加速形成傳感器從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展模式，揭示傳感器產(chǎn)業(yè)化規(guī)律，成本、價格之間的辯證關系，產(chǎn)業(yè)化是中國傳感器真正走出象牙之塔的關鍵之步。
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