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1、題目院系專業(yè)年級(jí)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師淺談傳感器技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)目錄一.摘要二.弓丨言三.傳感器基本知識(shí)3?1傳感器定義和組成3.2傳感器的基本特性四.傳感器的發(fā)展歷史與回顧4.1傳感器的研究現(xiàn)狀4.2傳感器的發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用前景4.2.1新材料的開發(fā)與應(yīng)用4.2.2傳感器的多元化。。。4.2.3傳感器的微型化五.結(jié)語六.參考文獻(xiàn)摘要:傳感器是高度口動(dòng)化系統(tǒng)乃至現(xiàn)代尖端技術(shù)必不可少的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。傳感器技術(shù)是世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的高新技術(shù),也是進(jìn)入21I比紀(jì)以來優(yōu)先發(fā)展的十大頂尖技術(shù)Z一。傳感器技術(shù)所涉及的知識(shí)領(lǐng)
2、域非常廣泛,其研究和發(fā)展也越來越多地和其他學(xué)科技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系。本文首先介紹了傳感器的基本知識(shí)和傳感器技術(shù)的發(fā)展歷史。之后,綜述了近幾年高端前沿的光電傳感器技術(shù)和生物傳感器技術(shù)的主要研究狀況。最示,展望了現(xiàn)代傳感器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:傳感器技術(shù);傳感器;研究現(xiàn)狀;趨勢(shì)引言當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展,是信息化社會(huì)的發(fā)展。在信息時(shí)代,人們的社會(huì)活動(dòng)將主要依靠對(duì)信息資源的開發(fā)及獲取、傳輸與處理。而傳感器是獲取自然領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段,是現(xiàn)代科學(xué)的屮樞神經(jīng)系統(tǒng)。它是指那些對(duì)被測(cè)對(duì)彖的某一確定的信息具有感受(或響應(yīng))
3、與檢出功能,并使Z按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與Z對(duì)應(yīng)的可輸出信號(hào)的元器件或裝置的總稱。傳感器處于研究對(duì)象與測(cè)控系統(tǒng)的接口位置,i切科學(xué)研究和生產(chǎn)過程所要獲取的信息都要通過它轉(zhuǎn)換為容易傳輸和處理的電信號(hào)。如果把計(jì)算機(jī)比喻為處理和識(shí)別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)比喻為傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”,那么傳感器就是感知和獲取信息的“感覺器官”。傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù),發(fā)展迅猛,同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱,許多國(guó)家己將傳感器技術(shù)列為與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)同等重要的位置?,F(xiàn)代傳感器技術(shù)具冇巨大的應(yīng)用潛力,擁冇
4、廣泛的開發(fā)空間,發(fā)展前景十分廣闊。1傳感器的基本知識(shí)1.1傳感器的定義和組成廣義地說,傳感器是指將被測(cè)量轉(zhuǎn)化為可感知或定量認(rèn)識(shí)的信號(hào)的傳感器。從狹義方而講,感受被測(cè)量,并按一定規(guī)律將英轉(zhuǎn)化為同種或別種性質(zhì)的輸出信號(hào)的裝置。傳感器一般由皺感元件、轉(zhuǎn)換元件、測(cè)量電路和輔助電源四部分組成,其中敏感元件和轉(zhuǎn)換元件可能合二為一,而有的傳感器不需要輔助電源。1.2傳感器技術(shù)的基本特性在測(cè)試過程中,耍求傳感器能感受到被測(cè)量的變化并將其不失真地轉(zhuǎn)換成容易測(cè)量的量。被測(cè)量?jī)觾煞N形式:一種是穩(wěn)定的,稱為靜態(tài)信號(hào);一種是隨著時(shí)間變化的
5、,稱為動(dòng)態(tài)信號(hào)。由于輸入量的狀態(tài)不同,傳感器的輸入特性也不同,因此,傳感器的基本特性一般用靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性來描述。衡量傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)冇線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、分辨率和漂移等。影響傳感器的動(dòng)態(tài)特性主要是傳感器的固有因素,如溫度傳感器的熱慣性等,動(dòng)態(tài)特性還與傳感器輸入量的變化形式冇關(guān)。傳感器技術(shù)是在20世紀(jì)的屮期才剛剛問世的。在那時(shí),與計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)相比,傳感技術(shù)的發(fā)展都落后于它們,不少先進(jìn)的成果仍停留在實(shí)驗(yàn)研究階段,并沒冇投入到實(shí)際生產(chǎn)與廣泛應(yīng)用中,轉(zhuǎn)化率比較低。在國(guó)外,傳感器技術(shù)主要是在各
6、國(guó)不斷發(fā)展與提高的工業(yè)化浪潮下誕生的,并在早期多用于國(guó)家級(jí)項(xiàng)目的科研研發(fā)以及各國(guó)軍事技術(shù)、航空航天領(lǐng)域的試驗(yàn)研究。然而,隨著各國(guó)機(jī)械工業(yè)、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等相關(guān)信息化產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,以日本和歐美等酋方國(guó)家為代表的傳感器研發(fā)及其相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已在國(guó)際市場(chǎng)中逐步占冇了重要的份額。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始傳感技術(shù)的研究與開發(fā),經(jīng)過從“六五”到“九五”的國(guó)家攻關(guān),在傳感器研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、可靠性改進(jìn)等方面獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步,初步形成了傳感器研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的體系,并在數(shù)控機(jī)床攻關(guān)中取得了一批可喜的、為世界
7、囑口的發(fā)明專利與工況監(jiān)控系統(tǒng)或儀器的成果。但從總體上講,它還不能適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的迅速發(fā)展,我國(guó)不少傳感器、信號(hào)處理和識(shí)別系統(tǒng)仍然依賴進(jìn)口。同時(shí),我國(guó)傳感技術(shù)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)尚未形成,產(chǎn)品的改進(jìn)與革新速度慢,生產(chǎn)與應(yīng)用系統(tǒng)的創(chuàng)新與改進(jìn)少。4.1傳感器技術(shù)的研究現(xiàn)狀21世紀(jì)是邊向信息化社會(huì)的嶄新階段。其中,光電信息學(xué)與生物學(xué)的迅猛發(fā)展已成為這一時(shí)期科洋技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志,并最冇機(jī)會(huì)尋求更大的突破與飛躍。傳感器技術(shù)作為一種與現(xiàn)代科學(xué)密切相關(guān)的新興學(xué)科,在人類邊向新世紀(jì),步入信息化社會(huì)的關(guān)鍵階段想要尋求空前迅速的
8、發(fā)展,很大程度上取決于傳感器在這兩個(gè)前沿領(lǐng)域q1的深入研究與廣泛應(yīng)用。在國(guó)外,光電傳感器技術(shù)已廣泛地運(yùn)用到各國(guó)軍事技術(shù)、航空航犬、檢測(cè)技術(shù)以及車輛工程等諸多領(lǐng)域。例如,軍事上,國(guó)外激光制導(dǎo)技術(shù)迅猛發(fā)展,使導(dǎo)彈發(fā)射的精度和射屮口標(biāo)的準(zhǔn)確性大幅度提高;美國(guó)在航空航天領(lǐng)域,研制出了新型高精度高耐性紅外測(cè)溫傳感器,使其在惡劣的環(huán)境中仍能高精度測(cè)量出運(yùn)行屮的飛行器各部分溫度;國(guó)外的