浅谈传感器技术的发展现状与趋势中图分类号：tn 文献标识码:a 文章编号：1007-0745（2011）10-0090-02
摘要：传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。

本文阐述了传感器的含义和分类，分析了传感器的发展现状和发展趋势，对实际生产具有指导意义。

关键词：传感器技术发展现状发展趋势
1.什么是传感器
所谓传感器，即为能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器技术是现代科技的前沿技术,许多国家已将传感器技术与通信技术和计算机技术列为同等重要的位置,称之为信息技术的三大支柱之一[1-2]。

2.传感器分类
2.1按照其用途分类
传感器按照其用途可分为压力敏和力敏传感器位置传感器、液面传感器能耗传感器、速度传感器加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器、24ghz雷达传感器。

2.2按照其原理分类
传感器按照其原理分类可分为振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

2.3按照其输出信号为标准分类
按照其输出信号为标准可将传感器分为模拟传感器、数字传感器、膺数字传感器和开关传感器。

模拟传感器是将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传感器是将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。

膺数字传感器是将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。

开关传感器是当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

2.4按照其材料为标准分类
在外界因素的作用下，所有材料都会作出相应的、具有特征性的反应。

它们中的那些对外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用来制作传感器的敏感元件。

从所应用的材料观点出发可将传感器分成下列几类：
(1)按照其所用材料的类别分：金属聚合物和陶瓷混合物；(2)按材料的物理性质分：导体绝缘体和半导体磁性材料；(3)按材料的晶体结构分：单晶、多晶和非晶材料。

与采用新材料紧密相关的传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向：
(1)在已知的材料中探索新的现象、效应和反应，然后使它们能
在传感器技术中得到实际使用；(2)探索新的材料，应用那些已知的现象、效应和反应来改进传感器技术；(3)在研究新型材料的基础上探索新现象、新效应和反应，并在传感器技术中加以具体实施。

现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。

传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。

2.5按照其制造工艺分类
按照制造工艺可将传感器分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器和陶瓷传感器。

集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。

通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。

使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是al2o3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。

陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。

完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。

厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

每种工艺技术都有自己的优点和不足。

由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

2.6根据测量目的不同分类
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。

化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。

生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。

3.传感器发展现状
由于先进战斗机和智能机器人对多传感器自动管控的迫切需求，传感器管理在上世纪九十年代成为研究热点，并迅速地得到发展。

本世纪初，无线传感器网络的出现及其在军用和民用的极大潜能，使得传感器管理的研究跳出了先前仅仅局限在传感器级和平台级的研究范畴 [3]。

传感器可用于各行各业，例如目前传感器技术广泛应用于自动化控制系统中、应用于农产品无损检测中、应用于机电技术中、应用于大跨度桥梁健康监测中、应用于各种场所的空气温湿度等检测、应用于污水处理过程中等等。

近年来，家用电器、汽车、信息产业三方面的飞速发展，对传感器需求大增，所以传感器制造业发展很快，形成独立产业，这就拉动了工业设备，特别是半导体设备制造业的发展，所以中国有必要特别关注传感器产业。

今天的传感器，正在从传统的结构设计和生产转向以微机械加工技术为基础，仿真程序为工具的微结构设计，优先选用硅材料，研制各种敏感机理的硅传感器和智能化传感器[4]。

经过多年的研究，我国传感器专家和研发人员通过积极努力的工作，不仅使我国
传感器水平和研究开发能力大大增强，从而缩小与国外的差距并且涌现出一批在国际上有一定竞争能力的传感器产品，并有几种传感器初具产业化规模，形成了几个传感器开发和生产基地，为我国传感器产业化发展打下较好的基础。

4.传感器的发展趋势
4.1开发新型传感器
传感器的工作机理是基于各种物理（化学或生物）效应和定律，由此启发人们进一步探索具有新效应的敏感功能材料，并以此研究具有新原理的新型传感器，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。

4.2向小型化、集成化方向发展
由于航空技术的发展和医疗器件等的需要，传惑器必须向小型化方向发展，以便减小体积和重量。

而小型化的基础是集成化，集成分为传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。

4.3提高微传感器的性能
多种微传感器的性能包括其稳定性、灵敏度、寿命、坚固性以及便于操作和装配等方面，还不能满足市场和用户的需求。

所以改善和提高微传感器的性能是今后的主要努力方向之一。

5.结语
传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一，在生产中起着举足轻重
的作用。

随着现代科学技术的发展，传感技术的发展也日新月异，其应用更是遍及世界各个领域。

我们相信传感技术一定会进一步改善人们的生产和生活,为未来各个领域开拓更多的发展空间。

参考文献：
[1]张开逊.现代传感技术在信息科学中的地位[j].信息化技术与控制, 2006, 16(1): 19-22.
[2]高玉民.传感器概述[j].世界汽车, 2002, (4): 55-58.
[3]罗开平,姜维,李一军.传感器管理述评[j]. 电子学
报,2010(8):1900-1907.
[4]刘广玉.传感器的现状和未来[j]. 测控技术,1999(3):1-4.。