在計量與控制儀器制造業(yè)多年來一直流行著這樣的觀點:傳感器體積越大,功能越全越優(yōu)秀,至于實際使用中的可應用性則不作過多考慮。然而,行業(yè)正悄然興起一場“瘦身運動”,其起因并非追求產品外形的美觀,而是因為實際現場安裝中非常有限的管線直徑。
在當今的傳感器、變送器行業(yè)正悄然興起一場“瘦身運動”,其起因并非追求產品外形的美觀,而是因為實際現場安裝中非常有限的管線直徑。傳感器、變送器的大體積時代已經一去不復返,隨之而來的是儀器儀表的精密化、小型化和集成化。越來越普及的電子元器件集成和電路全自動焊接技術,以及工程技術人員在工業(yè)實際應用中的寶貴經驗,都促進了儀器儀表制造商對這一技術的改進和革新。
如今的社會越來越流行的物聯網,智能城市、智能社區(qū)無處不在地需要傳感器,在高校中,物聯網已經走入了課堂,高校與研究所合力研究物聯網。而傳感器的發(fā)展也逐漸由大型轉為微型化、智能化、多功能。
微型化(Micro)
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發(fā)展趨勢保持一致,對于傳感器性能指標(包括精確性、可靠性、靈敏性等)的要求越來越嚴格;與此同時,傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程,因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式;而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求,所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代;后者主要由硅材料構成,具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。
智能化(Smart)
智能化傳感器(SmartSensor)是20世紀80年代末出現的另外一種涉及多種學科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經問世即刻受到科研界的普遍重視,尤其在探測器應用領域,如分布式實時探測、網絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎,產生的影響較大。
多功能傳感器(Multifunc-tion)
如前所述,通常情況下一個傳感器只能用來探測一種物理量,但在許多應用領域中,為了能夠完美而準確地反映客觀事物和環(huán)境,往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng),它可以借助于敏感元件中不同的物理結構或化學物質及其各不相同的表征方式,用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現多種傳感器的功能。隨著傳感器技術和微機技術的飛速發(fā)展,目前已經可以生產出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
當前技術水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網絡化的方向發(fā)展。今后,隨著CAD技術、MEMS技術、信息理論及數據分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展,未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會,作為現代科學“耳目”的傳感器系統(tǒng),作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎,必將進一步得到社會各界的普遍關注。