中国传感器技术七大发展趋势


发布时间:

2021-01-28

中国传感器技术七大发展趋势

一、系统化 

      系统化指不把传感器或传感技术作为一种单独器件或技术考虑,而是按照信息论和系统论要求,应用工程研究方法,强调传感器和传感技术发展的系统性和协同性。

      将传感器置于信息识别和处理技术的一个重要组成部分,将传感技术与计算机技术、通信技术协同发展。必须系统地考虑传感技术、计算技术、通信技术之间的独立性、相融性、依存性。而智能网络化传感器正是这种发展趋势的主要标志之一。

二、创新性

      创新性主要包括利用新原理、新效应、新技术。

      如利用纳米技术,制作纳米传感器。与传统传感器相比,尺寸减小、精度提高、性能大大改善,为传感器的制作提供了许多新方法。

      利用量子效应研制具有敏感某种被测量的量子传感器,像共振隧道二极管、量子阱激光器、量子干涉部件等,具有高速(比电子敏感器件快1000倍)、低耗(能耗比电子敏感器件低1000倍)、窃效、高集成度、高效益等优点。

      利用新材料开发新型传感器。如利用纳米材料,制作的钯纳米112传感器、金纳米聚合物传感器、碳纳米聚合物传感器、电阻应变式纳米压力传感器。

     利用纳米材料的巨磁阻效应,科学家们己经研制出各种“纳米磁敏传感器”。研发特种用途、特种环境、特殊工艺的传感器。如在高温、高压、耐腐蚀、强辐射等环境F的传感器。

     利用3D打印技术的传感器。柔性传感器,量子传感器等。

三、微型化

     在自动化和工业应用领域,要求传感器本身的体积越小越好。

     传感器的微型性是指敏感元件的特征尺寸为“毫米(mm)—微米(um)—纳米(nm)”类传感器。这类传感器具有尺寸上的微型性和性能上的优越性,要素上的集成性和用途上的多样性,功能上的系统性和结构上的复合性。

     传感器的微型化决不仅仅是特征尺寸的缩微或减小,而是一种有新机理、新结构、新作用和新功能的高科技微型系统。其制备工艺涉及MEMS技术、1C技术、激光技术、精密超细加工技术等。

四、智能化

     传感器的智能化是指传感器具有记忆、存储、思维、判断、自诊等人工智能。其输出不再是单一的模拟信号,而是经过微处理器后的数字信号,甚至具有执行控制功能。

     技术发展表明:数字信号处理器(DSP)将推动众多新型下一代传感器产品的发展。随着5G通信、大数据、AR、VR,云计算等的发展,以及机器人自动驾驶、人工智能等新技术应用,世界从原有的电子时代进入智能时代,传感器也迎来一个新的智能化时代。

     智能传感器广泛应用于消费电子、新型高端汽车、工业检测与控制、智能医用、智能农业、智能交通等领域。

     美国圣何塞的Accenture实验室,研宄出一种叫“智能尘埃”的传感器。该  传感器极其微小,能测温度、湿度、光等参数,该传感器中嵌入了微处理器、软件代码、无线通信系统,可以喷洒到树上或其他物体上,当检测到异常时,能发出信号,对所在地区进行监测。

五、无源化

传感器多为非电量向电量的转化,工作时离不开电源,在野外现场或远离电网的地方,往往用电池或太阳能供电,研制微功耗的无源传感器是必然的发展方向,既节省能源,又能提高系统寿命。

六、网络化

      网络化是指传感器在现场实现TCP/IP协议,使现场测控数据就近登临网络,在网络所能及的范围内实时发布和共享信息。要使网络化传感器成为独立节点,关键是网络接口标准化。目前己有“有线网络化传感器”和“无线网络化传感器”。

     无线传感器网络是由布设在无人值守的监控区内,具有通信与计算能力的微小传感器节点组成,根据环境自主完成指定任务的“智能”自治测控网络系统。无线传感器网络是一种测控网络。

七、产业化

  加速形成传感器从研发到产业化生产的发展模式,揭示传感器产业化规律,成本、价格之间的辩证关系,产业化是中国传感器真正走出象牙之塔的关键之步。

​文章内容来源丨传感器专家网

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