感測器技術發展小述（自己的筆記）

05-03

現代信息技術的三大支柱是感測器技術、通信技術和計算機技術, 它們分別完成對被測量的信息提取、信息傳輸及信息處理。目前, 信息傳輸與處理技術已取得突破性進展, 然而感測器的發展相對滯後。在今天信息時代, 各種控制系統對自動化程度、複雜性以及環境適應性(如高溫、高速、野外、地下、高空等)的要求越來越高, 需要獲取的信息量也越來越多,它不僅對感測器測量精度、響應速度、可靠性提出了很高的要求, 而且需求信號遠距離傳輸。

新型感測器的開發這是發展高性能、高功能、低成本和小型化感測器的重要途徑。製作此類感測器是利用各種物理、化學效應和定律。新型感測器層出不窮，如利用量子力學諸效應研製的高靈敏閥感測器，響應速度極快的紅外感測器，光纖感測器等。高靈敏閥感測器可用來檢測極微弱的信號，紅外感測器是利用光子滯後效應製作的，有響應速度極快的優點。

感測器的集成化

感測器的集成化是利用集成電路製作技術和微機械加工技術將多個功能相同、功能相近或功能不同的感測器件集成為一維線型感測器或二維面型(陣列)感測器；或利用微電子電路製作技術和微型計算機介面技術將感測器與信號調理、補償等電路集成在同一晶元上。

前一種集成具體可分為三種類型：

1. 將多個功能相同的敏感元件集成在同一晶元上，檢測被測量的線狀、面狀、甚至體狀的分布信息。

2. 將多個結構相似、功能相近的敏感元件集成在同一晶元上，在保證測量精度下擴大感測器的測量範圍。

3. 將多個不同功能的敏感元件集成在同一晶元上，使感測器能測量不同性質的參數，實現綜合檢測。微感測器一般是指敏感元件的特徵尺寸從幾μm到幾mm的這類感測器的總稱, 它包括三種結構形式：

1、微型感測器，通常它是單一功能的簡單感測器，其敏感元件工藝一般與集成工藝兼容。

2、具有微機械結構敏感元件的機電一體化的微結構感測器。

3、具有數字介面、自檢、EPROM (CPU)、數字補償和匯流排兼容等功能的微感測器系統。

感測器的智能化、網路化智能感測器系統採用微機械加工技術和大規模集成電路技術，利用硅作為基本材料製作敏感元件、信號處理電路、微處理器單元，並把它們集成在一塊晶元上，故又稱

集成智能感測器(Integrated Smart/ Intelligent Sensor)。智能感測器系統具有自檢測、自補償、自校正、自診斷、遠程設定、狀態組令、信息儲存和記憶等功能。

檢測技術的發展

隨著世界各國現代化步伐的加快，對檢測技術的要求越來越高。目前，現代檢測技術發展的總趨勢大體有以下幾個方面：

1. 不斷拓展測量範圍，努力提高檢測精度和可靠性

2. 感測器逐漸向集成化、組合式、數字化方向發展

3. 重視非接觸式檢測技術研究

資料來自OPTEX感測器有關論文和基恩士官網。