《電子技術(shù)應(yīng)用》
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淺談傳感器與檢測儀表的發(fā)展動(dòng)向
摘要: 近年來,,傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段,。新型傳感器的特點(diǎn)是微型化、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,,而且可導(dǎo)致建立新型工業(yè),,是21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
Abstract:
Key words :

近年來,,傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段,。新型傳感器的特點(diǎn)是微型化、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,而且可導(dǎo)致建立新型工業(yè),,是21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(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,目前已成功應(yīng)用在硅器件上形成硅壓力傳感器(如上述EJX變送器),。

微電子機(jī)械加工技術(shù),,包括體微機(jī)械加工技術(shù),、表面微機(jī)械加工技術(shù)、LIGA技術(shù)(X光深層光刻,、微電鑄和微復(fù)制技術(shù)),、激光微加工技術(shù)和微型封裝技術(shù)等。

MEMS的發(fā)展,,把傳感器的微型化,、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度,。傳感器的檢測儀表,,在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上,內(nèi)置微處理器,,或把微傳感器和微處理器及相關(guān)集成電路(運(yùn)算放大器,、A/D或D/A、存貯器,、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路)等封裝在一起完成了數(shù)字化,、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,、系統(tǒng)化,。(注:MEMS 技術(shù)還完成了微電動(dòng)機(jī)或執(zhí)行器等產(chǎn)品,將另作文介紹)網(wǎng)絡(luò)化方面,,目前主要是指采用多種現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)(互聯(lián)網(wǎng)),,這要按各行業(yè)的特點(diǎn),選擇其中的一種或多種,,近年內(nèi)最流行的有FF,、Profibus、CAN,、Lonworks,、AS-Interbus、TCP/IP等,。

除MEMS外,,新型傳感器的發(fā)展還有賴于新型敏感材料、敏感元件和納米技術(shù),,如新一代光纖傳感器,、超導(dǎo)傳感器、焦平面陳列紅外探測器,、生物傳感器,、納米傳感器、新型量子傳感器,、微型陀螺,、網(wǎng)絡(luò)化傳感器,、智能傳感器、模糊傳感器,、多功能傳感器等,。

多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)正在形成熱點(diǎn),它形成于20世紀(jì)80年代,,它不同于一般信號(hào)處理,,也不同于單個(gè)或多個(gè)傳感器的監(jiān)測和測量,而是對(duì)基于多個(gè)傳感器測量結(jié)果基礎(chǔ)上的更高層次的綜合決策過程,。有鑒于傳感器技術(shù)的微型化、智能化程度提高,,在信息獲取基礎(chǔ)上,,多種功能進(jìn)一步集成以致于融合,這是必然的趨勢,,多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)也促進(jìn)了傳感器技術(shù)的發(fā)展,。

多傳感器數(shù)據(jù)融合的定義概括:把分布在不同位置的多個(gè)同類或不同類傳感器所提供的局部數(shù)據(jù)資源加以綜合,采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分析,,消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾,,加以互補(bǔ),降低其不確實(shí)性,,獲得被測對(duì)象的一致性解釋與描述,,從而提高系統(tǒng)決策、規(guī)劃,、反應(yīng)的快速性和正確性,,使系統(tǒng)獲得更充分的信息。其信息融合在不同信息層次上出現(xiàn),,包括數(shù)據(jù)層(像素層)融合,、特征層融合、決策層(證據(jù)層)融合,。由于它比單一傳感器信息有如下優(yōu)點(diǎn),,即容錯(cuò)性、互補(bǔ)性,、實(shí)時(shí)性,、經(jīng)濟(jì)性,所以逐步得到推廣應(yīng)用,。應(yīng)用領(lǐng)域除軍事外,,已適用于自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)器人,、海洋監(jiān)視,、地震觀測,、建筑、空中交通管制,、醫(yī)學(xué)診斷,、遙感技術(shù)等方面。

我國傳感器產(chǎn)業(yè)要適應(yīng)技術(shù)潮流,,向國內(nèi)外兩個(gè)市場相結(jié)合的國際化方向發(fā)展,,讓傳感器和檢測儀表抓住信息化的發(fā)展機(jī)遇。

 

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