?? 我國" title="我國">我國傳感器產(chǎn)業(yè)要適應(yīng)技術(shù)潮流，根據(jù)市場需求，做到“新苗交替,、遠(yuǎn)近結(jié)合,、品種齊全、滿足需求”,，做到“大,、中、小并舉”,，“集團(tuán)化和專業(yè)化生產(chǎn)并存”,，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,。傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀,，并預(yù)測了今后的發(fā)展趨勢。

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　　工業(yè)設(shè)備" title="工業(yè)設(shè)備">工業(yè)設(shè)備在制造過程及整機(jī)性能測試中離不開各種機(jī)械量和幾何量,，有些工業(yè)設(shè)備在運(yùn)行中還要經(jīng)常對多種物量進(jìn)行檢測或監(jiān)視,，包括位移、速度,、加速度,、力、力矩,、功率,、壓力、流量,、溫度,、硬度、密度,、濕度,、比重、黏度,、長度,、角度、形狀,、位置,、表面粗糙度,、表面波形等，這些均屬于物理量,。實(shí)際生產(chǎn),、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中還會遇到化學(xué)量、生物量（包括醫(yī)學(xué)）,，而所有這一切,，從信號工程的角度來看，都需要通過傳感器,，將其轉(zhuǎn)換成電信號（近代還可以轉(zhuǎn)換成光信號）,，而后再進(jìn)行信號的傳輸、處理,、存儲,、顯示、控制……,，從信息的角度看,，這些信號連同聲音和圖象信息都是信息的源頭，所以傳感器和檢測儀表,、測量儀表是信息科學(xué)技術(shù)的三部分（信息獲取,、信息傳輸、信息處理）中的重要部分,。

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　　在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中,，傳感器和檢測儀表是不可或缺的一部分的理由，還可由以下兩方面來看,，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備如在其上增加了必要的傳感器,，配備精密測量部件（附件），則其功能和精度可以提高,，便于用戶操作和維護(hù),，安全等級也可以提高，設(shè)備可以增值,；工業(yè)設(shè)備作為自動化系統(tǒng)的控制對象或作為自動化系統(tǒng)的一部分,，必須能與自動化系統(tǒng)的三部分（檢測、控制,、執(zhí)行）相兼容或提供接口,，使之集成為一個(gè)有機(jī)的整體，無論是單機(jī)自動化或作為大型自動化裝置的一部分,，都使該工業(yè)設(shè)備的用途擴(kuò)大,。綜上所述，作為工業(yè)設(shè)備本身增加傳感器和檢測儀表,、測量儀表或提供接口,，是傳統(tǒng)設(shè)備更新?lián)Q代的必要條件,。

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　　傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)變成電信號的器件，而檢測儀表在模擬電子技術(shù)條件下,，一般是包括傳感器,、檢測點(diǎn)取樣設(shè)備及放大器（進(jìn)行抗干擾處理及信號傳輸），當(dāng)然還有電源及現(xiàn)場顯示部分（可選擇）,，電信號一般為連續(xù)量,、離散量兩種，實(shí)際上還可分成模擬量,、開關(guān)量,、脈沖量等，模擬信號傳輸采用統(tǒng)一信號（4-20mADC等）,。數(shù)字化過程中,，檢測儀表變化比較大，經(jīng)過幾個(gè)階段,，近來多采用ASIC專用集成電路，而且把傳感器和微處理器及網(wǎng)絡(luò)接口封裝在一個(gè)器件中,，完成信息獲取,、處理、傳輸,、存貯等功能,。在自動化儀表中經(jīng)常把檢測儀表稱為變送器，如問題變送器,、壓力變送器等,。

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　　因?yàn)閭鞲衅饔糜诟餍懈鳂I(yè)，加之近年家用電器,、汽車,、信息產(chǎn)業(yè)三方面的飛速發(fā)展，對傳感器需求大增,，所以傳感器制造業(yè)發(fā)展很快,，形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，這就拉動了工業(yè)設(shè)備,，特別是半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展,，所以人們有必要特別關(guān)注傳感器產(chǎn)業(yè)。

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　　傳感器產(chǎn)品品種繁多,，基于的科學(xué)原理多,，技術(shù)密集，具有多樣性,、邊緣性,、綜合性和技藝性,，需要多學(xué)科、多種高新技術(shù)配合,。雖然傳感器具有高附加效益,，但本身價(jià)格不高，所以要推動傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，是有難度的,。

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傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀

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　　傳感器產(chǎn)品的門類品種繁多，用于流程工業(yè)的主要有：溫度傳感器,、壓力傳感器,、重量傳感器、流量傳感器,、液位傳感器,、氧敏傳感器、力敏傳感器,、氣敏傳感器,、分析儀表……，用于機(jī)械工業(yè)的還有：開關(guān)類的接近/定位傳感器安全門開關(guān)等安全傳感器,、旋轉(zhuǎn)編碼器,、視覺傳感器、速度傳感器,、加速度傳感器等,，國內(nèi)傳感器共分10大類，24小類,，6000個(gè)品種,，而國外品種更多，如美國約有17000種傳感器,，所以發(fā)展傳感器品種的領(lǐng)域很寬廣,。

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　　中國傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長，一般增長速度超過15%,，2003年銷售額為186億元,，同比增長率為9%，預(yù)計(jì)2008年將增加到506億美圓,。2003年中國傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)及汽車電子產(chǎn)品,、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品,、專用設(shè)備,，其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場份額的33.5%。由于改革開放,，我國巨大的市場,，引來了各國廠商,，如西門子、橫河,、霍尼威爾,、歐姆龍、邦納等公司,，這為最終用戶和工業(yè)設(shè)備制造商帶來了很大的便利,，而國內(nèi)傳感器和檢測儀表生產(chǎn)雖有發(fā)展，但這遠(yuǎn)不能跟上形勢的需求,。各國傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大,，美國約有1300家生產(chǎn)和開發(fā)傳感器的廠家，100多個(gè)研究院所和院校,，日本有800家廠商,。我國近年建立了傳感器技術(shù)" title="傳感器技術(shù)">傳感器技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等研發(fā)基地,，初步建立了敏感元件和傳感器產(chǎn)業(yè),，2000年總產(chǎn)量超過13億只，目前我國已有1688家從事傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè),，其中MEMS研制生產(chǎn)的已有50多家,，到“十五”末期，敏感元件和傳感器年總產(chǎn)量已達(dá)到20億只,。

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　　我國在參加國際傳感器市場競爭方面也走出了新路子，如沈陽儀表科學(xué)研究院的“傳感器國家工程研究中心,?！币严蛎绹隹诹γ魝鞲衅餍酒?0萬只。

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　　傳感器技術(shù)包括敏感機(jī)理,，敏感材料,，工藝設(shè)備和計(jì)測技術(shù)四個(gè)方面約有30多種技術(shù)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,，傳感器技術(shù)發(fā)展很快,，我國研發(fā)的力量尚需大量投入，特別要加強(qiáng)具存自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器的創(chuàng)新開發(fā),?？蒲谐晒霓D(zhuǎn)化及傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化問題，在我國更是迫在眉睫的問題,，在批量生產(chǎn)情況下,，控制傳感器產(chǎn)品性能（主要是穩(wěn)定性、可靠性）,，使之合格率達(dá)到商業(yè)化產(chǎn)業(yè)要求,，就需要有先進(jìn)的制造工藝和自動化水平很高的工藝設(shè)備,，因此應(yīng)在開發(fā)專用工藝設(shè)備上下功夫，解決傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的“瓶頸”問題,。在傳感器的應(yīng)用上,，特別是新型傳感器" title="新型傳感器">新型傳感器的應(yīng)用上，還得大力推廣,，改革開放創(chuàng)造了市場經(jīng)濟(jì)條件,，各種工業(yè)設(shè)備應(yīng)用了先進(jìn)的傳感器，這擴(kuò)大了傳感器市場,，也使我國新型傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化有了動力,。

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　　在傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化過程中，應(yīng)該在引進(jìn)國際技術(shù)和自主創(chuàng)新兩方面都不放松,。在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)中,，可以提高自己的技術(shù)，同時(shí)也滿足了國內(nèi)市場的需求,，形成了傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模,。如橫河公司最近發(fā)布的EJX多變量變送器，就是個(gè)可以考慮引進(jìn)技術(shù)的例子,，它精度高（0.025%）,、智能化程度高，采用現(xiàn)場總線技術(shù),，由于能把質(zhì)量,、流量、介質(zhì)壓力及導(dǎo)管堵塞診斷,、蒸氣體熱診斷和孔板磨損情況等多種變量和信息經(jīng)現(xiàn)場總線傳輸給中央控制室,；對保證生產(chǎn)和提供設(shè)備維護(hù)信息、保證安全運(yùn)行都很有利,，這種新型變送器的發(fā)展,，配合了自動化系統(tǒng)管控一體化的變革，只有信息源頭能力強(qiáng)了,，信息豐富了,，才能使信息化更好促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展。另外,，廣闊的重化工工業(yè)市場使得新型傳感器變送器在石油化工,、冶金、電力等多個(gè)行業(yè)用量可以達(dá)到批量化產(chǎn)業(yè)要求,。

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傳感器和檢測儀表的發(fā)展趨勢

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　　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" title="微型化">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）,。

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　　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,。
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??? 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,。

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　　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,。