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寒梅的博客

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传感器监控地位至关重要 未来发展方向浅析  

2014-07-01 15:43:00|  分类: 传感器 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        近日,美国通用汽车公司日前宣布,将召回500辆皮卡和SUV,原因是车辆的安全气囊传感器存在潜在的缺陷。通用公司之前因为乘客安全气囊的问题,召回了1402辆凯雷德。经销商在修复完成后才可以交付这些车。通用公司也已经对买主发出通知,在车被保养之前,不要让任何人坐在乘客座位上。

        传感器的重要角色

        传感器应用非常广泛,工业生产各个组成环节都需要传感器进行监控,并把数据反馈给控制中心,以便对出现异常节点进行及时干预,保证工业生产正常进行。

        业界普遍认为,工业自动化的心脏是新一代高级智能,它让产品生产线持续运行,通过低延迟和实时网络,连接至高性能可编程逻辑控制器(PLC)以及人机界面(HMI)系统。当然,对制造厂商而言,时间就是金钱。只要制造的产品能够达到规定质量水平,的生产线就会尽可能快地持续运行,智能传感器重要性凸显。

        目前,智能作为21世纪最具影响力和发展前景高新技术,正引起国内外电子信息界的高度重视。光电行业开发协会(OIDA)预测,智能传感器的国际市场销售量将以每年20%的高速度增长,智能传感器将在工业自动化时代扮演更加重要角色。

        在以安全防护为主要功能的产品中,传感器的灵敏度对设备整体的效果起了决定的作用。因此,在实际的生产中,对传感器的关注非常重要。

        传感器发展的五个方向

        随着传感器应用范围的扩大,传感器也在不断的发展之中,根据面前市场上传感器的技术和应用,认为未来传感器有五个发展方向:

        一、智能化,两种发展轨迹齐头并进

        一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成,可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯,以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。

        二、可移动化,无线传感网技术应用加快

        无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等),并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今,一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。

        三、微型化,MEMS传感器研发异军突起

        随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟,MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造,实现了规模化生产,并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来,日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。

        目前,MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向:(1)微型化的同时降低功耗;(2)提高精度;(3)实现MEMS传感器的集成化及智慧化;(4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器,如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。

        四、集成化,多功能一体化传感器受关注

        传感器集成化包括两类:一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化,如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。

        五、多样化,多种新型传感器的涌现

        新型敏感材料是传感器的技术基础,材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等,有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点,生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器,有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点,目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种,发展前景广阔;气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出,具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点,应用领域非常广泛。

 

       来源:慧聪汽车电子网

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