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行業(yè)資訊

分析儀不離傳感器微電子智能化為主

作者：科思發(fā)布時間：2024-01-12 15:40:53來源：admin

分析儀器是我國科技、經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展的基礎

，無論在工業(yè)過程控制、設施農(nóng)業(yè)

、生物醫(yī)學

、環(huán)境控制、食品安全乃至航空航天

、國防工程等領域

，均迫切需要各類新型傳感器作為信息攝取源的小型化、專用化

、簡用化

、家庭化的新一代分析儀器，實現(xiàn)更靈敏

、更準確

、更快速、更可靠地實時檢測

，以迅速改變我國分析儀器的落后狀況

。

傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術，傳感器產(chǎn)業(yè)也是國內(nèi)外公認的具有發(fā)展前途的高技術產(chǎn)業(yè)

，它以其技術含量高

、經(jīng)濟效益好、滲透能力強

、市場前景廣等特點為世人矚目

。

幾十年來，以微電子技術為基礎

，促進了傳感器技術的發(fā)展

。多學科、多種高新技術的交叉融合

，推動了新一代傳感器的誕生與發(fā)展

。例如：我國重點開發(fā)的MEMS、MOMES

、智能傳感器

、生物化學傳感器等以及今后將大力開發(fā)的網(wǎng)絡化傳感器、納米傳感器均是多學科

、多種學科技術交叉融合的新一代傳感器

。

微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術基礎上的，目前已成功應用在硅器件上形成硅壓力傳感器(如上述EJX變送器)

。微電子機械加工技術，包括體微機械加工技術

、表面微機械加工技術

、LIGA技術(X光深層光刻、微電鑄和微復制技術)

、激光微加工技術和微型封裝技術等

。

MEMS的發(fā)展，把傳感器的微型化

、智能化

、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。傳感器的檢測儀表

，在微電子技術基礎上

，內(nèi)置微處理器，或把微傳感器和微處理器及相關集成電路(運算放大器

、A/D或D/A、存貯器

、網(wǎng)絡通訊接口電路)等封裝在一起完成了數(shù)字化、智能化

、網(wǎng)絡化

、系統(tǒng)化。(注：MEMS技術還完成了微電動機或執(zhí)行器等產(chǎn)品，將另作文介紹)網(wǎng)絡化方面

，目前主要是指采用多種現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)(互聯(lián)網(wǎng))

，這要按各行業(yè)的特點，選擇其中的一種或多種

，近年內(nèi)最流行的有FF

、Profibus、CAN

、Lonworks

、AS-Interbus、TCP/IP等

。

除MEMS外，新型傳感器的發(fā)展還有賴于新型敏感材料

、敏感元件和納米技術

，如新一代光纖傳感器、超導傳感器

、焦平面陳列紅外探測器

、生物傳感器、納米傳感器

、新型量子傳感器

、微型陀螺、網(wǎng)絡化傳感器

、智能傳感器

、模糊傳感器、多功能傳感器等

。

多傳感器數(shù)據(jù)融合技術正在形成熱點

，不同于一般信號處理

，也不同于單個或多個傳感器的監(jiān)測和測量

，而是對基于多個傳感器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。有鑒于傳感器技術的微型化

、智能化程度提高

，在信息獲取基礎上，多種功能進一步集成以致于融合

，這是必然的趨勢

，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術也促進了傳感器技術的發(fā)展。

多傳感器數(shù)據(jù)融合的定義概括：把分布在不同位置的多個同類或不同類傳感器所提供的局部數(shù)據(jù)資源加以綜合

，采用計算機技術對其進行分析

，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，加以互補，降低其不確實性

，獲得被測對象的一致性解釋與描述

，從而提高系統(tǒng)決策

、規(guī)劃

、反應的快速性和正確性，使系統(tǒng)獲得更充分的信息

。其信息融合在不同信息層次上出現(xiàn)

，包括數(shù)據(jù)層(像素層)融合、特征層融合

、決策層(證據(jù)層)融合

。由于它比單一傳感器信息有如下優(yōu)點，即容錯性

、互補性

、實時性、經(jīng)濟性

，所以逐步得到推廣應用

。應用領域除軍事外，已適用于自動化技術

、機器人

、海洋監(jiān)視

、地震觀測

、建筑、空中交通管制

、醫(yī)學診斷

、遙感技術等方面。

近年來

，傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段

。新型傳感器的特點是微型化、數(shù)字化

、智能化

、多功能化、系統(tǒng)化

、網(wǎng)絡化

，它不僅促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，而且可導致建立新型工業(yè)

，是21世紀新的經(jīng)濟增長點

。

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