傳感器技術(shù)新原理、新材料和新技術(shù)的研究更加深入

　　傳感器(英文名稱：transducer/sensor)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。

　　近年來，傳感器技術(shù)新原理、新材料和新技術(shù)的研究更加深入、廣泛，新品種、新結(jié)構(gòu)、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。其中，“五化”成為其發(fā)展的重要趨勢。

　　一是智能化。一個方向是多種傳感功能與數(shù)據(jù)處理、存儲、雙向通信等的集成，可全部或部分實現(xiàn)信號探測、變換處理、邏輯判斷、功能計算、雙向通訊，以及內(nèi)部自檢、自校、自補償、自診斷等功能，具有低成本、高精度的信息采集、可數(shù)據(jù)存儲和通信、編程自動化和功能多樣化等特點。另一個方向是軟傳感技術(shù)，即智能傳感器與人工智能相結(jié)合，目前已出現(xiàn)各種基于模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)的高度智能傳感器，并已經(jīng)在智能家居等方面得到利用。

　　二是可移動化，無線傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用加快。該技術(shù)被美國麻省理工學(xué)院(MIT)的《技術(shù)評論》雜志評為對人類未來生活產(chǎn)生深遠影響的十大新興技術(shù)之首。目前研發(fā)重點主要在路由協(xié)議的設(shè)計、定位技術(shù)、時間同步技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、能量采集技術(shù)等方面。迄今，一些發(fā)達國家及城市在智能家居、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、林業(yè)監(jiān)測、軍事、智能建筑、智能交通等領(lǐng)域?qū)夹g(shù)進行了應(yīng)用。

　　三是微型化，MEMS傳感器研發(fā)異軍突起。隨著集成微電子機械加工技術(shù)的日趨成熟，MEMS傳感器將半導(dǎo)體加工工藝(如氧化、光刻、擴散、沉積和蝕刻等)引入傳感器的生產(chǎn)制造，實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，并為傳感器微型化發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。目前，MEMS傳感器技術(shù)研發(fā)主要在以下幾個方向：(1)微型化的同時降低功耗;(2)提高精度;(3)實現(xiàn)MEMS傳感器的集成化及智慧化;(4)開發(fā)與光學(xué)、生物學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域交叉融合的新型傳感器。

　　四是集成化，多功能一體化傳感器受到廣泛關(guān)注。傳感器集成化包括兩類：一種是同類型多個傳感器的集成，即同一功能的多個傳感元件用集成工藝在同一平面上排列，組成線性傳感器(如CCD圖像傳感器)。另一種是多功能一體化，如幾種不同的敏感元器件制作在同一硅片上，制成集成化多功能傳感器，集成度高、體積小，容易實現(xiàn)補償和校正，是當(dāng)前傳感器集成化發(fā)展的主要方向。

　　五是多樣化，新材料技術(shù)的突破加快了多種新型傳感器的涌現(xiàn)。新型敏感材料是傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)，材料技術(shù)研發(fā)是提升性能、降低成本和技術(shù)升級的重要手段。除了傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維等，有機敏感材料、陶瓷材料、超導(dǎo)、納米和生物材料等成為研發(fā)熱點，生物傳感器、光纖傳感器、氣敏傳感器、數(shù)字傳感器等新型傳感器加快涌現(xiàn)。