传感器第一章剖析.ppt

举例1：测量压力的电位器式压力传感器 ★ ★ 其它分类： 按输出信号的传送方式：电传送、气传送（易燃、易爆环境）和光传送（抗干扰、绝缘能力强）； 位式作用（开关作用）和连续作用； 有触点及无触点（利用晶体管或晶闸管的通断发出信号）； 常规式及灵巧式（Smart， 处理电路使用单片机，功能丰富、使用灵活）； 接触式（敏感元件必须和被测物质接触）及非接触式； 普通型、隔爆型（在内部电路和周围易燃气体之间采取了隔离措施，允许使用在有一定危险性的环境里）及本安型（本质安全型，依靠特殊设计的电路保证在正常工作及故障状态下都不会引起燃爆事故，可用在十分易燃易爆的场所）。 传感器技术的特点 传感器技术包括传感器的研究、设计、试制、生产、检测与应用。它已逐渐形成了一门相对独立的专门学科。与其它学科相比，它具有如下技术特点: 1.内容范围广且离散 传感器可涉及到的内容广而离散的特点主要体现在传感器技术可利用的物理学、化学、生物学、电子学等学科中的基础“效应”、“反应”、“机理”不仅为数甚多，而且它们往往彼此独立、甚至是完全不相关。 2.知识密集程度甚高、边缘学科色彩极浓 由于传感器技术是以材料的电、磁、光、声、热、力等功能效应和功能形态变换原理为基础，并综合了物理学、化学、生物工程、微电子学、材料科学、精密机械、微细加工、试验测量等方面的知识和技术而形成的一门科学。由此可见，传感器技术是学科交错应用极多，知识密集极高，与许多基础科学和专业工程学有着极为密切关系的技术。 3.技术复杂、工艺要求高 传感器的制造涉及了许多高新技术，如集成技术、薄膜技术、超导技术、微细或纳米加工技术、粘合技术、高密封技术、特种加工技术以及多功能化、智能化技术等。因此，传感器的制造工艺难度很大，要求很高。 4.功能优、性能好 传感器功能优良主要体现在其功能的扩展性好、适应性强。具体地说，传感器不但具备人类“五官”所具有的视、听、触、嗅、味觉功能，而且还能检测五官不能感觉到的信息，同时还能在人类无法忍受的高温、高压等恶劣环境下工作。性能好体现在传感器的量程宽、精度高、可靠性好等方面。 5.品种繁多、应用广泛 由于现代信息系统中待测的信息（待测量）很多，而且一种待测量往往可用几种传感器来测量，因此，传感器产品品种极为庞杂、繁多。 传感器的需求、水平、现状 由于传感器技术的重要性，上世纪80年代以来国际上出现了“传感器热”。引起各国政府高度重视。 日本把传感器技术列为六大核心技术（计算机、通讯、激光、半导体、超导和传感器）之一。日本政府还在21世纪技术预测中将传感器列为首位。 美国把传感器技术列为90年代22项关键技术之一，美国白宫将“传感器及信号处理”列为对国家安全和经济发展有重要影响的关键技术之一。 西欧各国在制定“尤里卡”发展计划中，把传感器技术作为优先发展的重点技术。 我国政府在“863计划”及重点科技攻关项目中，均把传感器列在重要位置。 传感器技术之所以受到如此看重并获得极为迅速发展的原因是： 1.微型计算机的普及、信息处理技术的飞速发展，而获取信息的工具——传感器处于明显拖后腿的状态，形成推动传感器技术发展的动力。 2. 广阔的市场和强烈的社会需求是传感器技术发展的又一强劲推动力，传感器的销售值反映一个国家科技发达与社会进步的程度。 2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。 传感器市场结构 90年代国内市场各主要行业传感器的用量 电力系统 140 万件 化工系统 80 万件 钢铁系统 130 万件 能源管理与炉窑控制 4000 万件 汽车行业 4400 万件 机床行业 1500 万件 文化办公机械 200 万件 各类仪器仪表 3 亿件 一个电站 需要 5000 台传感器及其仪表； 一个钢铁厂 需要 20000 台传感器及其仪表； 大型石油化工厂 需要 6000 台传感器及其仪表； 大型发电机组 需要 3000 台传感器及其仪表； 一部