传感器技术的应用及其发展
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，而测试技术与自动控制水平
高低，是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。本文列举了传感器技术在当前一些重要领域里的应用，并讲述了其发展趋势。
关键词：传感器技术应用现状发展趋势
一、引言
传感器技术是当今世界令人瞩目，迅速发展的高新技术之一，也是当代科学发展的一个重要标志，与通许技术、计算机技术共同构成21世纪信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。因此各发达国家都将传感器技术作为本世纪重点技术加以发展。随着国内工业自动化、信息化和国防现代化的发展，传感器的年需求量持续增长。传感器的应用也越来越广泛、已渗透到各个专业领域。但是目前国内传感器技术的创新和新产品开发能力落后于国内外先进水平，制约了我国工业自动化和信息化技术的发展。
二、传感器介绍
传感器一般由敏感元件、传感元件和其他辅助件组成，有时也将信号调节与转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分。传感器通常可以按照一系列方法进行分类。根据输入物理量的分类，传感器常以别测物理量命名，如位移传感器，速度传感器、温度传感器、压力传感器等；根据工作原理分类，传感器常可以依据工作原理进行命名，如应变式、电容式、电感式、热电式、光电传感器等；按输出信号分类，可分为模拟传感器和数字式传感器。输出量为模拟量
则称为模拟式，输出量为数字式则称为数字式传感器等等。
三、主要传感器技术分类
传感器技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术，传感器技术的具体应用是传感器技术转化的重要途径和方法。加强对传感器技术应用的研究也是了解传感器技术发展现状并对其未来发展进行预测的基础和前提。
3．1 光电传感器技术
光电传感器技术又称为光传感器技术，是将光信号转化为电信号的一种传感器技术。光电传感器技术可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度辐射测温、气体成分分析等，也可用来检测能转换成光电量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度、以及物体形状、工作状态等，光电传感技术具有非接触、响应快、性能可靠等特点，目前主要应用于工业自动化装置和机器人技术中。
3．2 多传感器技术
传感器是获取信息的工具。多传感器信息融合技术军事上的成功应用后，大大提高了传感器系统的可靠性和鲁棒性、扩展时间上和空间上的观测范围、增强数据的可信任度、增强系统的分辨能力。多传感器技术主要是信息融合技术，除此以外还包括多传感器阵列制作，多传感器系统的性能分析，多传感器系统的整体设计与管理等等。
3．3 生物传感器技术
生物传感器技术是一种将生物化学反应能转化成电信号的分析测试技术，以此而制成的传感器装置具有选择性高、分析速度快、操作简易和价格低廉的特点。作为一门在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科，生物传感器在发
酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。
四、传感器应用
传感器技术具有较强的生命力和良好的发展前途，事实上传感器技术一经诞生就立刻得到了广泛的应用，收到了良好的经济和社会效果。目前传感器技术在I Ts智能汽车、虚拟仪器、在军事领域得到了广泛有效的应用。
4．1 传感器技术在ITS中的应用
ITs是人们将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技术等有效地综合运用于整个交通运输体系，从而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。
I T s 系统中常用的传感器有磁性传感器、图像传感器、雷达检测器、超声波传感器和红外传感器等。这些传感器主要应用于车辆检测方面、车辆识别和分类方面、车辆控制方面、环境信息检测方面和危险驾驶警告方面。
4．2 传感器技术在智能汽车中的应用
随着电子技术及计算机技术的发展，汽车电子化程度不断提高，传统的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题。传感器作为汽车自动化控制系统的关键部件，其技术性能将直接影响到汽车的智能化水平。目前传感器技术在汽车智能化设计中得到了广泛的应用。①传感器技术如温度传感器、压力传感器、流量传感器、氧传感器和爆震传感器等在汽车发动机控制系统中的应用；②传感器技术如自动防抱死制动系统用传感器、动力转向系统用传感器、悬架系统控制用传感器和变速器控制用传感器在汽车底盘控制系统中得到广泛的应用。③传感器如应用于自动空调系统中的多种风量传感器、日照传感器、车
速传感器、加速度传感器等有效地提高了汽车的安全性、可靠性和舒适性等。4．3 传感器技术在虚拟仪器中的应用
虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就像在操作一台自己涉及的专用的传统电子仪器。虚拟仪器中常用的传感器有热电偶、RTD、应变片、电流输出器件等。具体应用到了信号处理技术，其发挥的作用是放大、滤波与平滑和隔离；瞬态信号采集技术(包括同步采样与连续扫描、变速采样技术等)。
4．4 传感器技术在军事领域中的应用
随着武器装备现代化的进一步发展，传感器在军事上的应用日趋重要，尤其表现在海军和空军的武器装备上。目前传感器在军事领域的应用主要体现在地面传感器，其特点是结构简单、便于携带、易于埋伏和伪装，可用于飞机空投、火炮发射、或人工埋伏到交通先上和敌人出现的地段，用来执行预警、目标搜索和监视任务，当前的军事领域使用的传感器主要有：震动传感器、声响传感器、磁传感器、红外传感器、电缆传感器、压力传感器和扰动传感器等等。传感器技术的不断推新与广泛应用大大提高了相关行业和部门的技术水平，促进了生产力的不断发展。
五、我国传感器的发展现状
我国近20多年来，经过技术攻关、敏感元件与传感器的制造技术有了长足的进步、在设计、关键工艺、可靠性、产品开发等方面均有不同程度的突破与创新，如“九五”攻关完成的传感器CAD技术，可以实现传感器的全过程设计；微机械加工技术，在国内首次实现了用微机械加工工艺批量生产压力传感器；建成了目前国内唯一具有上世纪90年代国际先进制造设备、工艺及规模化生产能
