?? 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”,，“集團化和專業(yè)化生產(chǎn)并存”，向國內(nèi)外兩個市場相結(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性能測試中離不開各種機械量和幾何量，有些工業(yè)設(shè)備在運行中還要經(jīng)常對多種物量進行檢測或監(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。實際生產(chǎn),、生活和科學(xué)實驗中還會遇到化學(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，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，使之集成為一個有機的整體,，無論是單機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,、檢測點取樣設(shè)備及放大器（進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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　　因為傳感器用于各行各業(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)域為工業(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品,、消費電子產(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)模在不斷擴大,，美國約有1300家生產(chǎn)和開發(fā)傳感器的廠家,，100多個研究院所和院校，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)國家重點實驗室,、微米/納米國家重點實驗室等研發(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)包括敏感機理,，敏感材料,，工藝設(shè)備和計測技術(shù)四個方面約有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,，特別要加強具存自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器的創(chuàng)新開發(fā),。科研成果的轉(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）,，使之合格率達到商業(yè)化產(chǎn)業(yè)要求，就需要有先進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)濟條件,，各種工業(yè)設(shè)備應(yīng)用了先進的傳感器,，這擴大了傳感器市場，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)該在引進國際技術(shù)和自主創(chuàng)新兩方面都不放松。在引進國外先進技術(shù)中,，可以提高自己的技術(shù),，同時也滿足了國內(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,，就是個可以考慮引進技術(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)備維護信息,、保證安全運行都很有利,，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了,，信息豐富了，才能使信息化更好促進生產(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,、電力等多個行業(yè)用量可以達到批量化產(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)濟增長點,。微型化是建立在微電子機械系統(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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　　微電子機械加工技術(shù),，包括體微機械加工技術(shù),、表面微機械加工技術(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,，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,，它形成于20世紀(jì)80年代,，它不同于一般信號處理，也不同于單個或多個傳感器的監(jiān)測和測量,，而是對基于多個傳感器測量結(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,，采用計算機技術(shù)對其進行分析，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾,，加以互補,，降低其不確實性，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,，即容錯性,、互補性、實時性,、經(jīng)濟性,，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。