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現(xiàn)代傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景

對比傳感器技術(shù)的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀可以看出，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及相關(guān)條件的日趨成熟，傳感器技術(shù)逐漸受到了更多人士的高度重視。當(dāng)今傳感器技術(shù)的研究與發(fā)展，特別是基于光電通信和生物學(xué)原理的新型傳感器技術(shù)的發(fā)展，已成為推動國家乃至世界信息化產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的重要標(biāo)志與動力。

由于傳感器具有頻率響應(yīng)、階躍響應(yīng)等動態(tài)特性以及諸如漂移、重復(fù)性、精確度、靈敏度、分辨率、線性度等靜態(tài)特性，所以外界因素的改變與動蕩必然會造成傳感器自身特性的不穩(wěn)定，從而給其實(shí)際應(yīng)用造成較大影響。這就要求我們針對傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)，在不同場合對傳感器規(guī)定相應(yīng)的基本要求，以zui大程度優(yōu)化其性能參數(shù)與指標(biāo)，如高靈敏度、抗干擾的穩(wěn)定性、線性、容易調(diào)節(jié)、高精度、無遲滯性、工作壽命長、可重復(fù)性、抗老化、高響應(yīng)速率、抗環(huán)境影響、互換性、低成本、寬測量范圍、小尺寸、重量輕和高強(qiáng)度等。

同時，根據(jù)對國內(nèi)外傳感器技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析以及對傳感器各性能參數(shù)的理想化要求，現(xiàn)代傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢可以從四個方面分析與概括：一是開發(fā)新材料的開發(fā)與應(yīng)用；二是實(shí)現(xiàn)傳感器集成化、多功能化及智能化；三是實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)硬件系統(tǒng)與元器件的微小型化；四是通過傳感器與其它學(xué)科的交叉整合，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)化。

4.1 新材料的開發(fā)、應(yīng)用

材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ)和前提，是傳感器技術(shù)升級的重要支撐，因而傳感器技術(shù)的發(fā)展必然要求加大新材料的研制力度。事實(shí)上由于材料科學(xué)的不斷發(fā)展，傳感器材料的不斷得到更新，品種不斷得到豐富，目前除傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、光導(dǎo)材料、超導(dǎo)材料以外，新型的納米材料的誕生有利于傳感器向微型方向發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步將有更多的新型材料誕生。

半導(dǎo)體材料在敏感技術(shù)中占有較大的技術(shù)優(yōu)勢，半導(dǎo)體傳感器不僅靈敏度高、響應(yīng)速度快、體積小、質(zhì)量輕，且便于實(shí)現(xiàn)集成化，在今后的一個時期，仍占有主要地位。

以一定化學(xué)成分組成、經(jīng)過成型及燒結(jié)的功能陶瓷材料，其zui大的特點(diǎn)是耐熱性，在敏感技術(shù)發(fā)展中具有很大的潛力。

此外，采用功能金屬、功能有機(jī)聚合物、非晶態(tài)材料、固體材料、薄膜材料等，都可進(jìn)一步提高傳感器的產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。

供應(yīng)德國HBM傳感器懸臂梁式HLC系列

HLCA1D1/220KG，HLCA1D1/550KG，HLCA1D1/1.1T，HLCA1D1/1.76T，HLCA1D1/2.2T，HLCA1D1/4.4T

HLCA1C3/220KG，HLCA1C3/550KG，HLCA1C3/1.1T，HLCA1C3/1.76T，HLCA1C3/2.2T，HLCA1C3/4.4T

HLCB1C3/220KG，HLCB1C3/550KG，HLCB1C3/1.1T，HLCB1C3/1.76T，HLCB1C3/2.2T，HLCB1C3/4.4T

HLCB1C4/220KG，HLCB1C4/550KG，HLCB1C4/1.1T，HLCB1C6/220KG，HLCB1C6/550KG，HLCB1C6/1.1T

HLCB1D1/220KG，HLCB1D1/550KG，HLCB1D1/1.1T，HLCB1D1/1.76T，HLCB1D1/2.2T，HLCB1D1/4.4T

HLCB1D1/10T，HLCB2C3/220KG，HLCB2C3/550KG，HLCB2C3/1.1T，HLCB2C3/1.76T，HLCB2C3/2.2T

HLCB2C3/4.4T，HLCF1C3/220KG，HLCF1C3/550KG，HLCF1C3/1.1T，HLCF1C3/1.76T

供應(yīng)德國HBM傳感器扭環(huán)式RTN系列

RTN 0.05/1t   RTN 0.05/2.2t   RTN 0.05/4.7t   RTN 0.05/10t   
RTN 0.05/15t   RTN 0.05/22t   RTN 0,05/33t   RTN 0,05/47t   
RTN 0.05/68t   RTN 0.05/100t   RTN 0,05/150t   RTN 0,05/220t  
RTN 0.05/330t  RTN 0.05/470t 

RTN C3/1t    RTN C3/2.2t     RTN C3/4.7t     RTN C3/10t    RTN C3/15t  
RTN C3/22t    RTN C3/33t     RTN C3/47t     RTN C3/68t    RTN C3/100t  
RTN C3/150t   RTN C3/220t     RTN C3/330t     RTN C3/470t 

傳感器的基座應(yīng)變靈敏度

傳感器受被測物體在傳感器安裝處應(yīng)變的影響，可能導(dǎo)致傳感器輸出的變化。傳感器的基座應(yīng)變靈敏度一般由傳感器基座剛度，傳感器與被測件的接觸面積以及敏感芯體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式所決定。剪切結(jié)構(gòu)形式的敏感芯體與傳感器基座間的接觸面積很小，因而剪切芯體受基座應(yīng)變的作用也相對較小，且這種應(yīng)變并不直接導(dǎo)致壓電陶瓷的輸出。所以剪切敏感芯體傳感器的基座應(yīng)變靈敏度指標(biāo)通常比壓縮式的要好，在無需改變傳感器的基座剛度以及與被測件的接觸面積情況下（改變這兩點(diǎn)都將影響傳感器的頻率響應(yīng)指標(biāo)），剪切型傳感器一般都能滿足大部分結(jié)構(gòu)測量的要求。

聲場和磁場對傳感器的影響 　

聲波和磁場對傳感器的作用也都可能引起信號輸出，這種輸出的大小與傳感器靈敏度的比值被稱作為壓電傳感器的聲靈敏度和磁靈敏度。

聲靈敏度是表示傳感器在強(qiáng)聲場的作用下，加速度傳感器的輸出值。加速度信號輸出主要是聲波通過對傳感器外殼體的作用，再由外殼體傳輸給內(nèi)部的敏感芯體而導(dǎo)致的信號輸出。zui直接減小傳感器聲靈敏度的方法是增加傳感器外殼的厚度，絕大多數(shù)傳感器的這一指標(biāo)都能滿足通常的測量條件。

磁靈敏度是表示傳感器在強(qiáng)交變磁場作用下，加速度傳感器的輸出值。傳感器內(nèi)部敏感芯體受磁力的作用而導(dǎo)致信號輸出是傳感器產(chǎn)生磁靈敏度的基本原因。因此在傳感器設(shè)計(jì)中，金屬零部件盡量采用無磁或弱磁的材料是降低傳感器磁靈敏度zui直接的措施。另外雙層屏蔽殼結(jié)構(gòu)形式也能較好地減小傳感器的磁靈敏度，同時雙層屏蔽殼形式還能有效地防止磁場對輸出電信號的干擾。