傳感器(英文名稱(chēng):transducer/sensor)是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,讓物體慢慢變得活了起來(lái)。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(lèi)。
傳感器主要作用
傳感器廣泛應(yīng)用于社會(huì)發(fā)展及人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域,如工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、航天技術(shù)、軍事工程、機(jī)器人技術(shù)、資源開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全保衛(wèi)、緩解診斷、交通運(yùn)輸、家用電器等。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國(guó)傳感器制造行業(yè)發(fā)展前景與智慧之選預(yù)測(cè)分析報(bào)告前瞻》顯示,近年來(lái),國(guó)內(nèi)傳感器應(yīng)用主要分布在機(jī)械設(shè)備制造、家用電器、科學(xué)儀器儀表、緩解衛(wèi)生、通信電子以及汽車(chē)等領(lǐng)域。
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺(jué)器官。傳感器匯總圖片精選(6張)而單靠人們自身的感覺(jué)器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說(shuō),傳感器是人類(lèi)五官的延長(zhǎng),又稱(chēng)之為電五官。
新技術(shù)變革的到來(lái),世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中,首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。的粒子世界,縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)年的天體演化,短到 s的瞬間反應(yīng)。此外,還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開(kāi)拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、不錯(cuò)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等等。顯然,要獲取大量人類(lèi)感官無(wú)法直接獲取的信息,沒(méi)有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙,首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難,而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn),往往會(huì)導(dǎo)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(xué)科開(kāi)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(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目,都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。
由此可見(jiàn),傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來(lái),傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍,達(dá)到與其重要地位相稱(chēng)的新水平。
傳感器主要特點(diǎn)
傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。
接近傳感器工程項(xiàng)目,是代替限位開(kāi)關(guān)等接觸式檢測(cè)方式,以無(wú)需接觸檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)為目的的傳感器的總稱(chēng)。
接近傳感器工程項(xiàng)目是傳感器家族中非常重要的一員,在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛。雖然單只接近傳感器的價(jià)格不是很高,但是一般工廠都是批量需要,所以接近傳感器也是有很大市場(chǎng)的。一提到接近傳感器,大家都知道比較有名的像圖爾克、歐姆龍、巴魯夫等,這些傳感器品牌相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)占據(jù)了接近傳感器很大市場(chǎng)。
以前國(guó)內(nèi)接近傳感器工程項(xiàng)目主要依靠圖爾克、歐姆龍、巴魯夫等進(jìn)口品牌,進(jìn)口的接近傳感器由于價(jià)格昂貴,供貨周期長(zhǎng)所以不能滿(mǎn)足很多客戶(hù)的需要,國(guó)內(nèi)很多工廠希望找到國(guó)產(chǎn)的接近傳感器,在這種情形下很多傳感器廠家開(kāi)始生產(chǎn)接近傳感器,起初都是引進(jìn)國(guó)外的機(jī)器和人才來(lái)仿制進(jìn)口的接近傳感器,但是隨著國(guó)內(nèi)傳感器技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)有了很多自主品牌的接近傳感器,很大程度上已經(jīng)能夠滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的需要。
目前國(guó)內(nèi)很多工廠都是使用國(guó)產(chǎn)接近傳感器或者正在嘗試使用國(guó)產(chǎn)接近傳感器。接近傳感器已經(jīng)不再依賴(lài)進(jìn)口品牌了。
傳感器技術(shù)特點(diǎn)
中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段,它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢(shì)。傳感器技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展,其技術(shù)的發(fā)展大體可分三代:
代是結(jié)構(gòu)型傳感器,它利用結(jié)構(gòu)參量變化來(lái)感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。
第二代是上70年代發(fā)展起來(lái)的固體型傳感器,這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成,是利用材料某些特性制成。如:利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng),分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器。
第三代傳感器是以后剛剛發(fā)展起來(lái)的智能型傳感器,是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,使傳感器具有一定的人工智能。
傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)
傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)可以歸納為:基礎(chǔ)、應(yīng)用兩頭依附;技術(shù)、智慧之選兩個(gè)密集;產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)兩大分散。
基礎(chǔ)、應(yīng)用兩頭依附
基礎(chǔ)依附,是指?jìng)鞲衅骷夹g(shù)的發(fā)展依附于敏感機(jī)理、敏感材料、工藝設(shè)備和計(jì)測(cè)技術(shù)這四塊基石。敏感機(jī)理千差萬(wàn)別,敏感材料多種多樣,工藝設(shè)備各不相同,計(jì)測(cè)技術(shù)大相徑庭,沒(méi)有上述四塊基石的支撐,傳感器技術(shù)難以為繼。
應(yīng)用依附是指?jìng)鞲衅骷夹g(shù)基本上屬于應(yīng)用技術(shù),其市場(chǎng)開(kāi)發(fā)多依賴(lài)于檢測(cè)裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用,才能真正體現(xiàn)出它的高附加效益并形成現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)。也即發(fā)展傳感器技術(shù)要以市場(chǎng)為導(dǎo)向,實(shí)行需求牽引。
技術(shù)、智慧之選兩個(gè)密集
技術(shù)密集是指?jìng)鞲衅髟谘兄坪椭圃爝^(guò)程中技術(shù)的多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性。它是多種高技術(shù)的集合產(chǎn)物。由于技術(shù)密集也自然要求人才密集。
智慧之選密集是指研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)某一種傳感器產(chǎn)品要求一定的智慧之選強(qiáng)度,尤其是在工程化研究以及建立規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)線時(shí),更要求較大的智慧之選。
產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)兩大分散
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的兩大分散是指?jìng)鞲衅鳟a(chǎn)品門(mén)類(lèi)品種繁多(共10大類(lèi)、42小類(lèi)近6000個(gè)品種),其應(yīng)用滲透到各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén),它的發(fā)展既有各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力,又強(qiáng)烈地依賴(lài)于各產(chǎn)業(yè)的支撐作用。只有按照市場(chǎng)需求,不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),才能實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的全面、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。