传感器技术的发展摘要：本文从传感器的发展历史、应用现状、以及发展趋势等三方面介绍了传感器的发展。

主要介绍了目前应用广泛的汽车行业中的传感器的应用、电子鼻和电子舌等传感器在味觉、嗅觉、触觉等的应用，以及生物领域中传感器的应用。

关键词：传感器功能电子系统生物传感器微生物电子产品The development of sensor technologyAbstract: This paper introduces the development of the sensor from the sensor development history, application status and development trend of three aspects, etc.. This paper introduces the application of the sensor is widely used in the automobile industry, the application of electronic tongue and nose, taste, olfactory, tactile sensors in the sensor, and the application in the field of biology.Keywords: sensor functions in electronic systems for the microbial biosensor electronic products传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件，是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。

输出信号有不同形式，如电压、电流、频率、脉冲等，能满足信息传输、处理、记录、显示、控制要求，是自动检测系统和自动控制系统中不可缺少的元件。

一、传感技术的发展史传感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，他与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一。

传感器开始受到普遍重视，从80年代起，逐步在世界范围内掀起了一股“传感器热”。

美国国防部曾把传感器技术视为22项关键技术之一，日本把传感器技术与计算机、通信、激光半导体、超导并列为6大核心技术，日本工商界人士声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。

德国视军用传感器为优先发展技术，英法等国对传感器的开发投资逐年升级，原苏联军事航天计划中的第五条列有传感器技术。

正是由于世界各国的普遍重视的投入开发，传感器发展十分迅速，在近几十年来其产量及市场需求年增长率均在10%以上。

目前世界上从事传感器研制生产单位已增至5000余家。

美国、欧洲、俄罗斯各自从事传感器研究和生产厂家1000余家，日本有800余家[1]。

传感器.不像计算机这么大型复杂的东西.那样的话人们会就清楚的记录它的历史了温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。

根据美国仪器学会的调查，1990年，温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。

从17世纪初伽利略发明温度计开始，人们开始利用温度进行测量。

真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的，这就是后来的热电偶传感器。

五十年以后，另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。

在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。

与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。

二、传感器的应用应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。

1、汽车领域随着汽车的逐渐普及，人们对汽车安全性能、舒适性能的要求已经越来越高，很多国家甚至制定相关标准来对此进行规范化管理。

为了帮助客户提升汽车产品的竞争力，各个传感器厂商在技术发展上特别用心，除了继续走智能化、集成化以及小型化路线以外，传感器创新的应用模式也不断涌现。

1.1 SP35胎压传感器英飞凌去年年底在Convergence2006展会上推出了SP35胎压传感器，这是第一款将TPMS模块所有功能融入单一封装的器件。

这个高度集成的器件安装在印刷电路板(PCB)上，与电池和天线一起组成一个完整的TPMS模块，使汽车行业供应商可以经济有效地满足美国安全法规的要求。

该独立封装器件集成了带有8位微控制器的微机电系统(MEMS)压力、加速和温度传感器，TPMS模块和电子控制单元之间通过调幅/调频(AM/FM)、射频(RF)发送器和低频(LF)接收器进行无线通信。

MCU芯片还带有存储器、电池电压监测器和高级功率控制单元。

通过去除TPMS模块中的独立通信芯片，SP35使模块设计复杂度和成本降低了大约10%。

与英飞凌SP35的单片TPMS解决方案相呼应，飞思卡尔的8针脚胎压监测传感器MPXY8020A也是一款高集成度产品。

它由一个变容压力传感器元件、一个温度传感元件和一个界面电路(具有唤醒功能)组成，所有这三个元件都在单块芯片中。

MPXY8020A可与遥控车门开关(RKE)系统结合使用，提供一个高度集成的低成本系统。

1.2 MEMSMEMS是面向汽车安全应用的传感器技术的一个亮点。

专家最新提出一个汽车“黑匣子”的概念，该“黑匣子”用以监控汽车的速度、安全带的使用状况以及由于汽车急转弯、急刹车、行驶不稳定、异常减速和不安全倒车等原因造成的超重力行驶，为驾驶者提供指导和预警帮助。

这些系统配有加速感应器和回转感应器，采用MEMS技术以减小器件尺寸和成本，并获得了市场的认可。

1.3 ViSe智能图像传感器在高端的汽车中，人们常常会使用智能图像传感器来辅助驾驶。

由于该传感器价格昂贵，一直未能普及，但是就在近日，瑞士CSEM公司宣称其利用ViSe智能图像传感器设计的实时视觉系统，能把汽车视觉系统的成本从数千美元降低到数百美元。

CSEM采用了双芯片解决方案，即该公司专有的视觉传感器搭配ADI公司并不昂贵的BlackfinDSP。

CSEM正计划下一步把一个专有DSP芯片和其图像芯片集成在一起，提供单芯片解决方案。

1.4超声波传感器面向倒车系统应用的传感器技术也是目前的热门之一。

Murata推出了一系列超声波传感器产品用于倒车系统。

以其MA40MF14-5B为例，该产品不仅具有小体积、防水、窄范围检测、响铃时间短等特点，最特别之处为该产品采用了110°×50°的不对称光栅，以提高检测的准确性，避免误操作。

1.5电池IVT传感器作为汽车的核心技术，发动机控制系统和底盘控制系统对传感器的要求一直以高精度与高可靠性为主。

这类传感器技术已经非常成熟，其市场也主要以北美和欧洲为主。

在这个应用领域内，为了进一步提升汽车的附加价值，传感器厂商在精准处下了不少功夫，如利用先进传感器提升电池的使用效率等。

以德尔福公司新近推出的电池IVT传感器为例，由于车载电子设备越来越多，使为其提供电力的电池和交流电机工作负荷不断增大，因此对电池充电状态(SOC)进行准确计算以确保电池发挥最佳性能的重要性也日益突出。

德尔福的电池IVT传感器可帮助电池达到最佳性能，采用了IVT传感器后，每加仑燃油能支持汽车多跑0.5英里。

该电池IVT传感器可精确测量作为确定电池工作状态三大关键参数的电流(I)、电压(V)和温度(T)[2]。

2、实现嗅觉、味觉和触觉功能的电子系统众所周知，电子技术刚一出现，就被用于制造照相机和扩音器，从而扩大了人的视觉和听觉功能。

而另外三种感觉，嗅觉、味觉和触觉却大大落后了。

然而今天的情况已不再是这样了。

实现嗅觉、味觉和触觉功能的电子系统正在迅速发展。

同时，新技术的出现，特别是生物芯片的出现，有希看大大延伸这三种感官的能力。

2.1嗅觉系统电子感觉传感器'开发应用最广泛确当属电子鼻，其中英国以其雄厚的人才资源和研究基础处于世界领先地位，英国的苏格兰高地科学研究团体的高级研究员乔治×多德被公以为电子嗅觉系统的先驱，他于1980年在沃威克大学首先研制出这种系统。

电子鼻是由传感器阵列构成的。

阵列中的每个传感器覆盖着不同的具有选择性吸附化学物质能力的导电聚合物。

吸附作用将改变材料的电导率，从而产生一个能丈量的电信号。

阵列中所有不同传感器产生的信号模式代表了特定的气味图谱，通过与已知气味数据库相比较可识别出各种气味来。

另一种开发的电子鼻是由美国加里福尼亚工学院研制的cyranose230，这是一种手持式的由32个传感器组成的单元。

经过“培训”，它能嗅出特定种类的稻米，不但能说出其种类，而且可指出其产地。

2.2味觉系统与气味最密切相关的感觉是味觉。

一些国外的研究职员正努力开发电子舌，它能品尝出不同种类的溶液。

美国德克萨斯大学的一项研究成果已经开始转进商品化生产诊断仪器阶段。

这种电子舌是由微加工工艺制成的网状硅片组成，里面还有一些小颗粒。

与小颗粒相接触的是化学传感器，它通过改变颜色对刺激源产生响应。

所以硅片被放在光源和成像传感器之间。

第一台样机是为检测酸性和粘度而设计的。

由于每个传感器能响应不同的物质，从而产生独特的红、绿、蓝色的组合。

它能同时分析若干种化学成分。

正是这种传感器的通用性使它适用于丈量和分析含有各种生物和非生物化学成分的溶液，包括毒素、药品、代谢物、细菌和血液产品等等。

俄罗斯圣彼得堡大学研制的电子舌能鉴别不同类型的软饮料和酒，区分各种咖啡和分析血浆成份。

处理电子舌产生的数据如同获得化学结果一样重要。

2.3触觉系统触觉也正被人工仿真。

美国伊利诺斯大学的研究职员正在研制一种象头发一样的触觉传感器。

众所周知，很多动物和昆虫都能用其毛发辨别很多不同事物，包括方向、平衡、速度、声音和压力等。

这种人造毛发是利用挠性很好的玻璃和多晶硅制造的，通过光刻工艺由硅基底刻蚀出来的。

这种人造毛发的大型阵列可用于空间探测器上，其探测四周环境的能力远远超出当今已有的任何系统，美国宇航局目前正积极参与这项研究[3]。

3、生物传感器微生物电子产品(bioelectronic product)。

为了能够获得最佳的信号传递，固定化的生物组件通常与信号转换组件紧密地接合在一起。

基本上，由信号产生方式(mode of signal generation)的不同，可以将生物传感器区分成两种主要类型：3.1生物亲和性传感器(Bioaffinity sensors)当固定生物组件与待测定之分析物发生亲和性结合(bioaffinity binding)时，造成生物分子形状改变与/或引起诸如荷电、厚度、质量、热量或光学等物理量的变化。