传感器研究的展望
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作者:杨吉恒 孟晶晶
摘 要：随着我国社会经济水平的不断提升，高新技术也得到发展，其中传感器是在新技术革命时代下的产物，标志着我国已经开始进入信息化时代中。而在利用信息的过程中我们首先要解决的问题就如何获取准确可靠的信息，传感器是获取自然和生产领域信息的主要途径，倘若没有众多优良的传感器现代化生产也就失去了基础。为此该文就传感器研究的展望进行以下探究，希望可以使传感器达到与其重要地位相称的新高度。
关键词：传感器 研究 展望
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（b）-0234-02
近几年随着我国高新技术的迅猛发展，传感器技术也被广泛应用在各个领域中。其中测试和自动控制二者之所以能够实现获取准确信息，最重要的原因就是有传感器技术的支持，该技术最大的特征就是能够做到准确检测和传递信息，及时地将所检测和传递到的信息转变成另一种形态的信息。所以该文就几种常见的传感器类型和未来发展趋势做出分析。
1 传感器的常见类型
（1）电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是我们常见的一种类型之一，其内部电阻应变片具有金属应变的效应，通俗来讲就是电阻应片可以在外力作用下而发生机械形变，进而使电阻值也随之发生相应的变化。其中电阻应变片主要有两种类型：一种是金属，另外一种则是半导体。金属类型的应变片可以分为金属丝式、箔式以及薄膜式[1]。而半导体应变片与金属应片不同它具有超高的灵敏度，通常是丝式、箔式的几十倍。（2）压阻式传感器。压阻式传感器的工作原理主要是根据半导体材料压阻效应的不同而工作的，通常是一种在半导体材料的基片上通过扩散电阻制作的器件。其中内部的基片是可以直接作为测量传感元件所使用的。在当基片受到外界压力作用发生形变时，内部的各电阻值也会随之发生变化，这时候的电桥就会产生不平衡输出现象。（3）热电阻传感器。热电阻传感器的材质通常是由纯金属材料而制成的，就当前应用使用次数最多的材料是铂和铜。当然镍、锰以及铑等材料也被广泛用于热电阻传感器的制造中。其中热电阻传感器的工作原理主要是根据电阻值随温度变化而变化的特性，进一步通过它来测量电阻值的温度以及和温度相关的其他参数。（4）激光传感器。激光传感器是由激光器、激光检测器以及相关测量电路所组合而来。它属于一种新型的测量仪表且具备很多优点，例如，可以实现远距离的测量无需直接接触即可获得数据，在者还具备速度快、精准度高、量程大以及超强抗干扰能力等优点。（5）霍尔传感器。霍尔传感器是根据霍爾效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数[2]。（6）智能传感器。智能传感器的主要功能是模拟人的感官或者是大脑协调动作来进行操作的，也是众多技术人员长期以来不断测试和实战经验所研究出来的。它的出现可以大幅度提高基础硬件的性能，打破传统对硬件苛刻要求过高的局面。（7）光敏传感器。光敏传感器也是我们最常见的传感器类型之一，它的种类往往比较繁多且功能也比较强大，目前市面上的光敏传感器主要有光敏电阻、光敏三极管、紫外线传感器等。该传感器不仅仅局限于对光的探测，有些时候我们还可以将其作为探测元件组成的工具，能够对很多非电量进行检测。
2 传感器技术国内外发展现状
社会经济的飞速发展科学技术也到提升，传感器作为信息时代下的产物在整个测试系统中发挥着巨大作用，如今已经成为我国测量系统中的重要环节，不仅承担着信号获取的功能同时也影响着整个测试系统的安全稳定性。所以笔者就目前国外传感器产业化技术发展情况进行分析，其特点主要呈现出以下几大特点[3]。
（1）可以说没有传感器技术就没有现代科学技术，它是一门十分重要的科技对国民经济发展起着至关重要的作用，很多企业为了提高自身市场竞争力也开始重视传感器技术，并纷纷对基础工艺和共性技术进行研究，因为这是保证自身健康稳定发展的关键，如今基础技术与基础工艺已经处于世界较为领先的地位，各行各业应配置优良的工艺装备和检测仪器，尤其是那些智能化的工艺设备必须重视新产品的开发和研究，这样才能不断提高自身市场核心竞争力。（2）还应当重视传感器可靠性设计和管理，这样才能设计出符合企业发展需求的传感器，有效地提高传感器产品的生产成品率。当然也要重视市场竞争不断加强市场调查和分析，以此来了解和掌握当前市场的发展趋势，进而不断提升自身的综合实力。
3 传感器技术的展望趋势
在未来的发展中，传感器技术会得到更为快速的发展，下面针对于传感器技术的展望趋势进行详细的分析和研究，以进一步推动传感器技术的可持续发展。
（1）可获得多维信息且向小型化发展。传统信息的获取大多是以测试点的温度来进行测试的，这中测量方式虽然可以和我们视觉产生相似的感官系统，但是对深度的空间并不能较好地检测，而新型的智能机器人所需要的传感器可以获得多维信息，且具备小型化、固体化以及可靠性等优点，因为他们大多数是采取半导体技术的感测器件，进而实现传感器阵列化以及分布测量的目的。（2）具备耐环境性且检测范围大。不管是在生物体内还是大自然环境下，传感器都具有超强的耐环境性，同时也可以实现对大范围的检测。例如，对某个生物系统的传感器进行研究我们不难发现，生物传感器的检测范围是超大的，不仅可以适应不同生物的检测还可以有效提高检测的精准度。此外，我们还可以按照工程检测的实际需求制作成相应的传感器，进而满足工程检测的需求。（3）不可视信息可视化和可视信息可视化。很多时候生物系统中的信息往往来自视觉信息，所以要想实现物理现象可视化只能提高传感器的检测速度，使其具备较高的精准度以及智能化。一般情况下在现实环境下倘若观察者本身就是人造物时其好比一个机器人在进行相关作业，再或者环境和观察者都是人造物时又会差生怎样的效果，不管是哪种方式它所表现的都是通过计算机来获得的自然环境，不可视信息可视化和可视信息可视化都是值得我们今后去思考和开发的。（4）感性认识的获取且向智能化数字化发展。不同人的感官嗜好往往是不同的，会呈现出多样化的变化趋势，所以这就提出了更高的要求，应当制造出与人们感官和嗜好相匹配的生产系统，虽然目前我国对于这种多样化的生产系统还处于研究和进行阶段。当然这种多样化的系统还应当包括能感测人们感官的变化，以及人们心理状态和思想情感上的变化。比如，在服装行业领域中我们除了要力求自动化生产工艺之外，还应设立相应的服装成品评估感测系统。此外，传感器技术已经不再是以往那种单一的模拟信号，而是经过处理之后的智能化数字化信号。
4 结语
综上所述，随着时代的变革传感器技术已经成为世界所公认的高科技产业，其水平的高和低一定程度上都会影响整个系统的功能，所以为了满足各个工业生产需求必须加强传感器的研究，要不断引进国外先进的技术和加强自主创新，因为只有不断提高自身的科研技术才能满足当前市场发展需求，进而不断扩大我国传感器的生产规模。
参考文献
[1] 章玮.土壤检测的传感器技术发展现状与展望[J].安徽农学通报，2018（22）：142-145.
[2] 韩旭.智能传感器技术的研究进展及应用展望[J].信息与电脑：理论版，2018（22）：148-149.
[3] 蒋婷.无人驾驶传感器系统的发展现状及未来展望[J].中国设备工程，2018（21）：180-181.
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