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解析國外傳感器技術(shù)發(fā)展狀況

國外發(fā)展傳感器技術(shù)主要有兩條不同途徑,一條是以美國為代表的先軍工后民用,先提高后普及的路子;另一條是以日本為代表的側(cè)重實用化和商品化,先普及后提高,由引進、消化、仿制到自行改進設(shè)計創(chuàng)新的路子。前者花錢多,而后者花錢少,發(fā)展速度更快。

  一、國外傳感器的研究、開發(fā)、生產(chǎn)的應(yīng)用方面發(fā)展速度很快

  十分重視對傳感器技術(shù)開發(fā)。例如:美國霍尼威爾公司的固態(tài)傳感器發(fā)展中心每年用于研究設(shè)備的投資達 5000 萬美元或更多,擁有包括計算機輔助設(shè)計、單晶生長、加工、圖形發(fā)生器、同步重復(fù)照像、自動涂膠和光刻、等離子刻蝕、減射、擴散、外延、蒸鍍、離子注入化學(xué)氣相沉積、掃描電鏡、封裝和屏蔽動態(tài)測試等最先進的成套設(shè)備和生產(chǎn)線,并且大約每三年左右更新其中大部分儀器設(shè)備。

  重視傳感器制作工藝研究。傳感器原理不難、也不保密,而最保密的是工藝,國外的傳感器公司普遍不惜重金加強工藝研究,依靠工藝突破保持技術(shù)領(lǐng)先。

  重視質(zhì)量管理與市場分析。新產(chǎn)品面世,從設(shè)計理論分析到模型試驗、樣機性能測試、失敗原因分析等均提出相應(yīng)技術(shù)分析報告。在設(shè)計階段組織質(zhì)量、軟件試驗,產(chǎn)品設(shè)計工程技術(shù)人員共同對影響產(chǎn)品設(shè)計可靠性、可測性和可檢性的各種因素進行研討,形成保證新產(chǎn)品質(zhì)量的最佳技術(shù)方案和質(zhì)量驗收文件。

  二、國外傳感器的研究、開發(fā)、生產(chǎn)趨勢

  開發(fā)傳感器新材料成為新的趨勢,陶瓷、高分子、生物、智能材料等新型材料的開發(fā)與應(yīng)用,不僅擴充了傳感器的各類,而且改善了傳感器的性能,拓寬了傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。如新一代光纖傳感器、超導(dǎo)傳感器、焦平面陳列紅外探測器、生物傳感器、診斷傳感器、智能傳感器、基因傳感器及模糊傳感器等。

  微電子工藝、微機械加工和超精密加工等先進制造技術(shù)在各類傳感器的開發(fā)和生產(chǎn)中的不斷普及,使傳感器正在從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計向以微機械加工技術(shù)為基礎(chǔ)、仿真程序為工具的微結(jié)構(gòu)技術(shù)方向發(fā)展。如采用微機械加工技術(shù)制作的 MEMS 產(chǎn)品(微傳感器和微系統(tǒng)),具有劃時代的微小體積、低成本、高可靠性等獨特的優(yōu)點。并且傳感器的功能越來越多樣化。功能體現(xiàn)在傳感器能測量不同性質(zhì)的參數(shù),實現(xiàn)綜合檢測。例如:集成有壓力、溫度、濕度、流量、加速度、化學(xué)等不同功能敏感元件的傳感器,能同時檢測外界環(huán)境的物理特性或化學(xué)特性。

  隨著產(chǎn)品需要和新興技術(shù)的發(fā)展,傳感器向集成化,智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。集成化使傳感器由單一功能、單一檢測向多功能和多點檢測發(fā)展。而近年來,智能化傳感器發(fā)展開始同人工智能相結(jié)合,創(chuàng)造出各種基于模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)的高度智能傳感器,稱為軟傳感器技術(shù),它已經(jīng)在家用電器方面得到利用,相信未來將會更加成熟。網(wǎng)絡(luò)傳感器的開發(fā),使測控系統(tǒng)主動進行信息處理以及遠距離實時在線測量成為可能。



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