傳感器技術(shù)-第1章

1、傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)主講：李波主講：李波傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)第一章 傳感器技術(shù)概述（開場(chǎng)鑼鼓）1.1 關(guān)于課程學(xué)習(xí)主講教員簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)要求課程簡(jiǎn)介與安排計(jì)劃1.2 關(guān)于傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介傳感器技術(shù)發(fā)展傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)課程簡(jiǎn)介課程地位和作用課程地位和作用 傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)課程簡(jiǎn)介課程內(nèi)容與計(jì)劃安排（教學(xué)日歷）課程內(nèi)容與計(jì)劃安排（教學(xué)日歷）1、傳感器的基本特性、傳感器的基本特性2、各類傳統(tǒng)與新型傳感器的工作原理與應(yīng)用、各類傳統(tǒng)與新型傳感器的工作原理與應(yīng)用 （1）應(yīng)變式傳感器）應(yīng)變式傳感器 （2）電感式傳感器）電感式傳感器 （3）電容式傳感器）電容式傳感器 （4）壓電式傳感器）壓電式傳感器

2、 （5）磁電式傳感器）磁電式傳感器 （6）光電式傳感器）光電式傳感器 （7）半導(dǎo)體式傳感器）半導(dǎo)體式傳感器 （8）波與輻射式傳感器）波與輻射式傳感器 （9）數(shù)字式傳感器（自學(xué)）數(shù)字式傳感器（自學(xué)） （10）智能式傳感器（自學(xué)）智能式傳感器（自學(xué)）傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)課程簡(jiǎn)介課程教材課程教材1.1.郁有文等編著，傳感器原理及工程應(yīng)用，西安科技大學(xué)出版社，郁有文等編著，傳感器原理及工程應(yīng)用，西安科技大學(xué)出版社，200820082.2.沈躍、楊喜峰編，物理實(shí)驗(yàn)教程沈躍、楊喜峰編，物理實(shí)驗(yàn)教程智能檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，中國(guó)石油大學(xué)出版社，智能檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，中國(guó)石油大學(xué)出版社，20102010課程參考書課程參考

3、書1. 1. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)，胡向東等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，傳感器與檢測(cè)技術(shù)，胡向東等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，200920092. 2. 傳感器原理及應(yīng)用，王化祥編著，天津大學(xué)出版社，傳感器原理及應(yīng)用，王化祥編著，天津大學(xué)出版社，200720073. 3. 傳感技術(shù)與應(yīng)用教程，張洪潤(rùn)傳感技術(shù)與應(yīng)用教程，張洪潤(rùn)等等編著，清華大學(xué)出版社，編著，清華大學(xué)出版社，200920094. 4. 傳感器原理及應(yīng)用（項(xiàng)目式教學(xué)），于彤編著，機(jī)械工業(yè)出版社，傳感器原理及應(yīng)用（項(xiàng)目式教學(xué)），于彤編著，機(jī)械工業(yè)出版社，200820085. 5. 傳感器與測(cè)試技術(shù)，葉湘濱等編著，國(guó)防工業(yè)出版社，傳感器與測(cè)試技術(shù)，葉湘

4、濱等編著，國(guó)防工業(yè)出版社，200720076. 6. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)，陳杰、黃鴻編著，高等教育出版社，傳感器與檢測(cè)技術(shù)，陳杰、黃鴻編著，高等教育出版社，200320037. 7. Handbook of Modern Sensors(3rd Edition)Handbook of Modern Sensors(3rd Edition)，Jacob FradenJacob Fraden，Springer-Springer-Verlag,Inc.Verlag,Inc.，200420048. 8. http:/ 傳感器技術(shù)的基本概念和理論、常用傳感器的工作原理傳感器技術(shù)的基本概念和理論、常用傳感器

5、的工作原理和應(yīng)用技術(shù)。和應(yīng)用技術(shù)。課程性質(zhì)課程性質(zhì) 課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)人才培養(yǎng)中具有提高學(xué)生課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)人才培養(yǎng)中具有提高學(xué)生相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)理論的認(rèn)知能力、增強(qiáng)學(xué)生從事傳感與檢測(cè)技相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)理論的認(rèn)知能力、增強(qiáng)學(xué)生從事傳感與檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用工作的適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。術(shù)研究與應(yīng)用工作的適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。課程簡(jiǎn)介傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求 （1 1）建立傳感器技術(shù)的整體概念；）建立傳感器技術(shù)的整體概念； （2 2）掌握傳感器技術(shù)的基本理論、常用傳感器的工作原）掌握傳感器技術(shù)的基本理論、常用傳感器的工作原理和應(yīng)用技術(shù)；理和應(yīng)用技術(shù)；

6、 （3 3）獲得應(yīng)用傳感器設(shè)計(jì)、組建測(cè)控系統(tǒng)的基本技能；）獲得應(yīng)用傳感器設(shè)計(jì)、組建測(cè)控系統(tǒng)的基本技能； （4 4）培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用傳感器技術(shù)的興）培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用傳感器技術(shù)的興趣；趣； （5 5）為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和獨(dú)力解決實(shí)際問題打下必要的基）為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和獨(dú)力解決實(shí)際問題打下必要的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。 課程簡(jiǎn)介傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)主要考核目標(biāo)（包括重點(diǎn)及難點(diǎn)）主要考核目標(biāo)（包括重點(diǎn)及難點(diǎn)）（1 1）掌握傳感器的基本概念和基本特性；）掌握傳感器的基本概念和基本特性；（2 2）掌握常用傳感器的工作原理（實(shí)驗(yàn)方法）；）掌握常用傳感器的工作原理（實(shí)驗(yàn)方法）；（3 3）掌握常用傳感器

7、的基本應(yīng)用（實(shí)驗(yàn)技術(shù)）；）掌握常用傳感器的基本應(yīng)用（實(shí)驗(yàn)技術(shù)）；（4 4）了解應(yīng)用傳感器設(shè)計(jì)、組建測(cè)控系統(tǒng)的基本方法；）了解應(yīng)用傳感器設(shè)計(jì)、組建測(cè)控系統(tǒng)的基本方法；（5 5）了解傳感器技術(shù)的發(fā)展前沿和趨勢(shì)。）了解傳感器技術(shù)的發(fā)展前沿和趨勢(shì)。課程簡(jiǎn)介傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)第一章 傳感器技術(shù)概述（開場(chǎng)鑼鼓）1.1 關(guān)于課程學(xué)習(xí)主講教員簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)要求課程簡(jiǎn)介與安排計(jì)劃1.2 關(guān)于傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介傳感器技術(shù)發(fā)展傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)一、一、傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介 “沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”的觀點(diǎn)已為全世的觀點(diǎn)已為全世界所公認(rèn)。以傳感器為核心的檢測(cè)

8、系統(tǒng)就像神經(jīng)和感官一界所公認(rèn)。以傳感器為核心的檢測(cè)系統(tǒng)就像神經(jīng)和感官一樣，源源不斷地向人類提供宏觀與微觀世界的種種信息，樣，源源不斷地向人類提供宏觀與微觀世界的種種信息，成為人們認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有力工具。成為人們認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有力工具。 傳感器技術(shù)作為信息科學(xué)的一個(gè)重要分支，與計(jì)算機(jī)傳感器技術(shù)作為信息科學(xué)的一個(gè)重要分支，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等一起構(gòu)成了信息技術(shù)的技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等一起構(gòu)成了信息技術(shù)的完整學(xué)科。完整學(xué)科。 在人類進(jìn)入信息時(shí)代的今天，人們的一切社會(huì)活動(dòng)都在人類進(jìn)入信息時(shí)代的今天，人們的一切社會(huì)活動(dòng)都是以信息獲取與信息轉(zhuǎn)換為中心，傳感器作為信息獲

9、取與是以信息獲取與信息轉(zhuǎn)換為中心，傳感器作為信息獲取與信息轉(zhuǎn)換的重要手段，是信息科學(xué)最前端的一個(gè)陣地，是信息轉(zhuǎn)換的重要手段，是信息科學(xué)最前端的一個(gè)陣地，是實(shí)現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)技術(shù)之一。實(shí)現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)技術(shù)之一。傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介一、一、傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)一、一、傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介 傳感器傳感器 感覺，感知；傳感覺，感知；傳送送 （Sensor、Transducer）人體系統(tǒng)：人體系統(tǒng)： 人類有五大感覺器官，即眼、人類有五大感覺器官，即眼、耳、鼻、舌、皮膚。通過這些感耳、鼻、舌、皮膚。通過這些感覺器官感知外界信息。覺器官感知外界信

10、息。機(jī)器系統(tǒng)：機(jī)器系統(tǒng)： 機(jī)器系統(tǒng)中，傳感器是各種機(jī)器系統(tǒng)中，傳感器是各種機(jī)械和電子設(shè)備的感覺器官。感機(jī)械和電子設(shè)備的感覺器官。感知光、色、溫度、壓力、聲音、知光、色、溫度、壓力、聲音、濕度、氣味及輻射等。濕度、氣味及輻射等。傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介一、一、傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)一、一、傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)概述傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介二、二、傳感器技術(shù)的作用和地位傳感器技術(shù)的作用和地位 傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，計(jì)算機(jī)的傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，計(jì)算機(jī)的“五官五官”。 沒有傳感器對(duì)原始信息進(jìn)行精確、可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一

11、沒有傳感器對(duì)原始信息進(jìn)行精確、可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切測(cè)量和控制都是不可能實(shí)現(xiàn)的。切測(cè)量和控制都是不可能實(shí)現(xiàn)的。傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介二、二、傳感器技術(shù)的作用和地位傳感器技術(shù)的作用和地位 傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志，也是判斷一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度與生產(chǎn)水的重要標(biāo)志，也是判斷一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度與生產(chǎn)水平高低的重要依據(jù)。平高低的重要依據(jù)。 日本：日本：傳感器技術(shù)列為傳感器技術(shù)列為計(jì)算機(jī)、通訊、激光、半導(dǎo)體、超導(dǎo)和傳計(jì)算機(jī)、通訊、激光、半導(dǎo)體、超導(dǎo)和傳感器感器等六大核心技術(shù)之一。在等六大核心技術(shù)

12、之一。在21世紀(jì)技術(shù)預(yù)測(cè)中將傳感器列為首位。世紀(jì)技術(shù)預(yù)測(cè)中將傳感器列為首位。 美國(guó)：美國(guó)：傳感器及信號(hào)處理列為對(duì)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要影響傳感器及信號(hào)處理列為對(duì)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要影響的關(guān)鍵技術(shù)之一。的關(guān)鍵技術(shù)之一。 歐洲：歐洲：傳感器技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)。傳感器技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)。 中國(guó)：中國(guó)：在國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目中，傳感器也列在重要位置。在國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目中，傳感器也列在重要位置。傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介二、二、傳感器技術(shù)的作用和地位傳感器技術(shù)的作用和地位傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介二、二、傳感器技術(shù)的作用和地位傳感器技術(shù)的作用和地位4D彩超捕捉到難得一見

13、的胎兒出生前微笑（美聯(lián)社圖片）彩超捕捉到難得一見的胎兒出生前微笑（美聯(lián)社圖片）傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用造紙?jiān)旒埬静暮娓赡静暮娓蔁煵菁庸煵菁庸ば酒a(chǎn)芯片生產(chǎn)化工化工紡織紡織傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用判斷能力。視覺傳感器、觸覺傳感器。判斷能力。視覺傳感器、觸覺傳感器。傳感器技術(shù)傳

14、感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用埃及金字塔埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘。世界最古老石棺的考古挖掘。“金字塔漫游者金字塔漫游者”機(jī)器人機(jī)器人 5 51 11 1，地面探測(cè)雷達(dá)、超聲波，地面探測(cè)雷達(dá)、超聲波傳感器（測(cè)石頭厚度）。傳感器（測(cè)石頭厚度）。傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳

15、感器技術(shù)簡(jiǎn)介三、三、傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)的應(yīng)用傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感技術(shù)的發(fā)展分為兩個(gè)方面：傳感技術(shù)的發(fā)展分為兩個(gè)方面：提高與改善傳感器的技術(shù)性能；提高與改善傳感器的技術(shù)性能；尋找新原理、新材料、新工藝及新功能等。尋找新原理、新材料、新工藝及新功能等。 一、改善傳感器的性能的技術(shù)途徑一、改善傳感器的性能的技術(shù)途徑1 1、差動(dòng)技術(shù)、差動(dòng)技術(shù) 差動(dòng)技術(shù)是傳感器中普遍采用的技術(shù)。差動(dòng)技術(shù)是傳感器中普遍采用的技術(shù)。它的應(yīng)用可顯著地減小溫度變化、電源它的應(yīng)用可顯著地減小溫度變化、電源波動(dòng)、外界干擾等對(duì)傳感器精度的影響，波動(dòng)、外界干擾等對(duì)傳感器精度的影響，抵消了共模誤差，減小非線性誤差等。抵消了共

16、模誤差，減小非線性誤差等。不少傳感器由于采用了差動(dòng)技術(shù)，還可不少傳感器由于采用了差動(dòng)技術(shù)，還可使靈敏度增大。使靈敏度增大。傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) 2 2、平均技術(shù)、平均技術(shù) 作用：作用： 在傳感器中普遍采用平均在傳感器中普遍采用平均技術(shù)可產(chǎn)生平均效應(yīng)。技術(shù)可產(chǎn)生平均效應(yīng)。 原理：原理：利用若干個(gè)傳感單元同時(shí)利用若干個(gè)傳感單元同時(shí)感受被測(cè)量，輸出則是這些單元輸出感受被測(cè)量，輸出則是這些單元輸出的平均值，若將每個(gè)單元可能帶來的的平均值，若將每個(gè)單元可能帶來的誤差均可看作隨機(jī)誤差且服從正態(tài)分誤差均可看作隨機(jī)誤差且服從正態(tài)分布，根據(jù)誤差理論，布，根據(jù)誤差理論，n個(gè)傳感單元數(shù)總個(gè)傳感單

17、元數(shù)總的誤差將減小為的誤差將減小為在傳感器中利用平均在傳感器中利用平均技術(shù)不僅可使傳感器誤差減技術(shù)不僅可使傳感器誤差減小，且可增大信號(hào)量，即增小，且可增大信號(hào)量，即增大傳感器靈敏度。大傳感器靈敏度。n傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)X00 xxxx1y2y3ynyniiyY1123n00n0傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)3 3、補(bǔ)償與修正技術(shù)、補(bǔ)償與修正技術(shù) 補(bǔ)償與修正技術(shù)的運(yùn)用大致針對(duì)兩種情況：補(bǔ)償與修正技術(shù)的運(yùn)用大致針對(duì)兩種情況： 針對(duì)傳感器本身特性針對(duì)傳感器本身特性 針對(duì)傳感器的工作條件或外界環(huán)境針對(duì)傳感器的工作條件或外界環(huán)境 對(duì)于傳感器特性，找出誤差的變化規(guī)律，或者測(cè)出其大小和方向，采對(duì)于傳感器特性，找出誤

18、差的變化規(guī)律，或者測(cè)出其大小和方向，采用適當(dāng)?shù)姆椒右匝a(bǔ)償或修正。用適當(dāng)?shù)姆椒右匝a(bǔ)償或修正。 針對(duì)傳感器工作條件或外界環(huán)境進(jìn)行誤差補(bǔ)償，也是提高傳感器精度的針對(duì)傳感器工作條件或外界環(huán)境進(jìn)行誤差補(bǔ)償，也是提高傳感器精度的有力技術(shù)措施。不少傳感器對(duì)溫度敏感，由于溫度變化引起的誤差十分可觀。有力技術(shù)措施。不少傳感器對(duì)溫度敏感，由于溫度變化引起的誤差十分可觀。為了解決這個(gè)問題，必要時(shí)可控制溫度，用恒溫裝置，但往往費(fèi)用太高，或?yàn)榱私鉀Q這個(gè)問題，必要時(shí)可控制溫度，用恒溫裝置，但往往費(fèi)用太高，或使用現(xiàn)場(chǎng)不允許。而在傳感器內(nèi)引入溫度誤差補(bǔ)償又常常是可行的。這時(shí)應(yīng)使用現(xiàn)場(chǎng)不允許。而在傳感器內(nèi)引入溫度誤差補(bǔ)償又

19、常常是可行的。這時(shí)應(yīng)找出溫度對(duì)測(cè)量值影響的規(guī)律，然后引入溫度補(bǔ)償措施。找出溫度對(duì)測(cè)量值影響的規(guī)律，然后引入溫度補(bǔ)償措施。補(bǔ)償與修正，可以利用電子線路（硬件）來解決，也可以采用微補(bǔ)償與修正，可以利用電子線路（硬件）來解決，也可以采用微型計(jì)算機(jī)通過軟件來實(shí)現(xiàn)。型計(jì)算機(jī)通過軟件來實(shí)現(xiàn)。傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)4 4、屏蔽、隔離與干擾抑制、屏蔽、隔離與干擾抑制 傳感器大都要在現(xiàn)場(chǎng)工作，現(xiàn)場(chǎng)的條件往往是難以充分預(yù)料的，傳感器大都要在現(xiàn)場(chǎng)工作，現(xiàn)場(chǎng)的條件往往是難以充分預(yù)料的，有時(shí)是極其惡劣的。各種外界因素要影響傳感器的精度與各有關(guān)性能。有時(shí)是極其惡劣的。各種外界因素要影響傳感器的精度與各有

20、關(guān)性能。為了減小測(cè)量誤差，保證其原有性能，就應(yīng)設(shè)法削弱或消除外界因素為了減小測(cè)量誤差，保證其原有性能，就應(yīng)設(shè)法削弱或消除外界因素對(duì)傳感器的影響。對(duì)傳感器的影響?；痉椒ㄓ校夯痉椒ㄓ校簎 減小傳感器對(duì)影響因素的靈敏度減小傳感器對(duì)影響因素的靈敏度u 降低外界因素對(duì)傳感器實(shí)際作用的程度降低外界因素對(duì)傳感器實(shí)際作用的程度對(duì)于電磁干擾，可以采用對(duì)于電磁干擾，可以采用屏蔽屏蔽、隔離隔離措施，也可用措施，也可用濾波濾波等方法等方法抑制。對(duì)于如溫度、濕度、機(jī)械振動(dòng)、氣壓、聲壓、輻射、甚至氣抑制。對(duì)于如溫度、濕度、機(jī)械振動(dòng)、氣壓、聲壓、輻射、甚至氣流等，可采用相應(yīng)的隔離措施，如隔熱、密封、隔振等，或者在變流等

21、，可采用相應(yīng)的隔離措施，如隔熱、密封、隔振等，或者在變換成為電量后對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行分離或抑制，減小其影響。換成為電量后對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行分離或抑制，減小其影響。 傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)在使用傳感器時(shí)，若測(cè)量要求較高，必要時(shí)也應(yīng)對(duì)附加的調(diào)整元在使用傳感器時(shí)，若測(cè)量要求較高，必要時(shí)也應(yīng)對(duì)附加的調(diào)整元件、后續(xù)電路的關(guān)鍵元器件進(jìn)行老化處理。件、后續(xù)電路的關(guān)鍵元器件進(jìn)行老化處理。提高傳感器性能的穩(wěn)定性措施：提高傳感器性能的穩(wěn)定性措施：對(duì)材料、元器件或傳感器整體進(jìn)行必要的穩(wěn)定性處理對(duì)材料、元器件或傳感器整體進(jìn)行必要的穩(wěn)定性處理。如永磁。如永磁材料的時(shí)間老化、溫度老化、機(jī)械老化及交流穩(wěn)磁處理、電

22、氣元件材料的時(shí)間老化、溫度老化、機(jī)械老化及交流穩(wěn)磁處理、電氣元件的老化篩選等。的老化篩選等。造成傳感器性能不穩(wěn)定的原因：造成傳感器性能不穩(wěn)定的原因：隨著時(shí)間的推移和環(huán)境條件的變化，構(gòu)成傳感器的各種材料與隨著時(shí)間的推移和環(huán)境條件的變化，構(gòu)成傳感器的各種材料與元器件性能將發(fā)生變化。元器件性能將發(fā)生變化。5穩(wěn)定性處理穩(wěn)定性處理傳感器作為長(zhǎng)期測(cè)量或反復(fù)使用的器件，穩(wěn)定性顯得特別重要。傳感器作為長(zhǎng)期測(cè)量或反復(fù)使用的器件，穩(wěn)定性顯得特別重要。在那些很難或無法定期標(biāo)定的場(chǎng)合，重要性勝過精度指標(biāo)。在那些很難或無法定期標(biāo)定的場(chǎng)合，重要性勝過精度指標(biāo)。傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)v 開發(fā)新型傳感器開發(fā)

23、新型傳感器 v 開發(fā)新材料開發(fā)新材料 v 新工藝的采用新工藝的采用 v 集成化、多功能化集成化、多功能化v 智能化智能化 二、傳感器的發(fā)展動(dòng)向二、傳感器的發(fā)展動(dòng)向開展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)傳感器的新材料和新工開展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)傳感器的新材料和新工藝；實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化藝；實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化與智能化傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)研發(fā)新型傳感器的重要途徑：研發(fā)新型傳感器的重要途徑：傳感器的工作機(jī)理是基于各種效應(yīng)和定律，因此進(jìn)一步探索具傳感器的工作機(jī)理是基于各種效應(yīng)和定律，因此進(jìn)一步探索具有新效應(yīng)的敏感功能材料，并以此研制出具有新原理的新型物性型有新效應(yīng)的敏感功能材

24、料，并以此研制出具有新原理的新型物性型傳感器件，這是發(fā)展高性能、多功能、低成本和小型化傳感器的重傳感器件，這是發(fā)展高性能、多功能、低成本和小型化傳感器的重要途徑。要途徑。結(jié)構(gòu)型傳感器：結(jié)構(gòu)型傳感器：發(fā)展較早，目前日趨成熟。結(jié)構(gòu)型傳感器，一發(fā)展較早，目前日趨成熟。結(jié)構(gòu)型傳感器，一般說它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積偏大，價(jià)格偏高。般說它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積偏大，價(jià)格偏高。物性型傳感器：物性型傳感器：大致與之相反，具有不少誘人的優(yōu)點(diǎn)，加之過大致與之相反，具有不少誘人的優(yōu)點(diǎn)，加之過去發(fā)展也不夠。世界各國(guó)都在物性型傳感器方面投入大量人力、物去發(fā)展也不夠。世界各國(guó)都在物性型傳感器方面投入大量人力、物力加強(qiáng)研究，從而成為一

25、個(gè)值得注意的發(fā)展動(dòng)向。力加強(qiáng)研究，從而成為一個(gè)值得注意的發(fā)展動(dòng)向。 1、開發(fā)新型傳感器、開發(fā)新型傳感器新型傳感器主要三個(gè)方面：新型傳感器主要三個(gè)方面：采用新原理；填補(bǔ)傳感器空白；采用新原理；填補(bǔ)傳感器空白；仿生傳感器仿生傳感器。傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)2、開發(fā)新材料、開發(fā)新材料傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ)。材料科學(xué)的進(jìn)步，人們可傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ)。材料科學(xué)的進(jìn)步，人們可任意控制成分，設(shè)計(jì)制造出用于各種傳感器的功能材料。任意控制成分，設(shè)計(jì)制造出用于各種傳感器的功能材料。用復(fù)雜材料用復(fù)雜材料來制造性能更加良好的傳感器是今后的發(fā)展方向之一。來制造性能更加良好的傳感器

26、是今后的發(fā)展方向之一。（1）半導(dǎo)體敏感材料）半導(dǎo)體敏感材料（2）陶瓷材料）陶瓷材料 （3）磁性材料）磁性材料 （4）智能材料）智能材料半導(dǎo)體氧化物可制造各種氣體傳感器，而陶瓷傳感器工作溫度遠(yuǎn)半導(dǎo)體氧化物可制造各種氣體傳感器，而陶瓷傳感器工作溫度遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體，光導(dǎo)纖維的應(yīng)用是傳感器材料的重大突破，用它研制的高于半導(dǎo)體，光導(dǎo)纖維的應(yīng)用是傳感器材料的重大突破，用它研制的傳感器與傳統(tǒng)的相比有突出的特點(diǎn)。有機(jī)材料作為傳感器材料的研究，傳感器與傳統(tǒng)的相比有突出的特點(diǎn)。有機(jī)材料作為傳感器材料的研究，引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大興趣。引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大興趣。傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)3、新工藝的采用、

27、新工藝的采用在發(fā)展新型傳感器中，離不開新工藝的采用。新工藝的含義范在發(fā)展新型傳感器中，離不開新工藝的采用。新工藝的含義范圍很廣，這里主要指與發(fā)展新型傳感器聯(lián)系特別密切的微細(xì)加工圍很廣，這里主要指與發(fā)展新型傳感器聯(lián)系特別密切的微細(xì)加工技術(shù)。技術(shù)。微機(jī)械加工技術(shù)：微機(jī)械加工技術(shù)：近年來隨著集成電路工藝發(fā)展起來的，它近年來隨著集成電路工藝發(fā)展起來的，它是離子束、電子束、分子束、激光束和化學(xué)刻蝕等用于微電子加是離子束、電子束、分子束、激光束和化學(xué)刻蝕等用于微電子加工的技術(shù)，目前已越來越多地用于傳感器領(lǐng)域。工的技術(shù)，目前已越來越多地用于傳感器領(lǐng)域。例如：利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出壓阻式傳感器，利用薄膜工藝?yán)纾豪冒雽?dǎo)體技術(shù)制造出壓阻式傳感器，利用薄膜工藝制造出快速響應(yīng)的氣敏、濕敏傳感器，日本橫河公司利用各向異制造出快速響應(yīng)的氣敏、濕敏傳感器，日本橫河公司利用各向異性腐蝕技術(shù)進(jìn)行高精度三維加工，在硅片上構(gòu)成孔、溝棱錐、半性腐蝕技術(shù)進(jìn)行高精度三維加工，在硅片上構(gòu)成孔、溝棱錐、半球等各種開頭，制作出全硅諧振式壓力傳感器。球等各種開頭，制作出全硅諧振式壓力傳感器。傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)納米堆垛納米堆垛傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)同一功能的多元件并列化：同一功能的多元件并列化：同一類型的單個(gè)傳感元件用集同一類型的單個(gè)傳感元件用集成工藝在同一平面上排列