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解析国外传感器技术发展状况

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摘要:解析国外传感器技术发展状况
国外发展传感器技术主要有两条不同途径,一条是以美国为代表的先军工后民用,先提高后普及的路子;另一条是以日本为代表的侧重实用化和商品化,先普及后提高,由引进、消化、仿制到自行改进设计创新的路子。前者花钱多,而后者花钱少,发展速度更快。

一、国外传感器的研究、开发、生产的应用方面发展速度很快

十分重视对传感器技术开发。例如:美国霍尼威尔公司的固态传感器发展中心每年用于研究设备的投资达 5000万美元或更多,拥有包括计算机辅助设计、单晶生长、加工、图形发生器、同步重复照像、自动涂胶和光刻、等离子刻蚀、减射、扩散、外延、蒸镀、离子注入化学气相沉积、扫描电镜、封装和屏蔽动态测试等最先进的成套设备和生产线,并且大约每三年左右更新其中大部分仪器设备。

重视传感器制作工艺研究。传感器原理不难、也不保密,而最保密的是工艺,国外的传感器公司普遍不惜重金加强工艺研究,依靠工艺突破保持技术领先。

重视质量管理与市场分析。新产品面世,从设计理论分析到模型试验、样机性能测试、失败原因分析等均提出相应技术分析报告。在设计阶段组织质量、软件试验,产品设计工程技术人员共同对影响产品设计可靠性、可测性和可检性的各种因素进行研讨,形成保证新产品质量的最佳技术方案和质量验收文件。

二、国外传感器的研究、开发、生产趋势

开发传感器新材料成为新的趋势,陶瓷、高分子、生物、智能材料等新型材料的开发与应用,不仅扩充了传感器的各类,而且改善了传感器的性能,拓宽了传感器的应用领域。如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、诊断传感器、智能传感器、基因传感器及模糊传感器等。

微电子工艺、微机械加工和超精密加工等先进制造技术在各类传感器的开发和生产中的不断普及,使传感器正在从传统的结构设计向以微机械加工技术为基础、仿真程序为工具的微结构技术方向发展。如采用微机械加工技术制作的 MEMS 产品(微传感器和微系统),具有划时代的微小体积、低成本、高可靠性等独特的优点。并且传感器的功能越来越多样化。功能体现在传感器能测量不同性质的参数,实现综合检测。例如:集成有压力、温度、湿度、流量、加速度、化学等不同功能敏感元件的传感器,能同时检测外界环境的物理特性或化学特性。

随着产品需要和新兴技术的发展,传感器向集成化,智能化和网络化发展。集成化使传感器由单一功能、单一检测向多功能和多点检测发展。而近年来,智能化传感器发展开始同人工智能相结合,创造出各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,称为软传感器技术,它已经在家用电器方面得到利用,相信未来将会更加成熟。网络传感器的开发,使测控系统主动进行信息处理以及远距离实时在线测量成为可能。
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