傳感器與檢測儀表發(fā)展趨勢之淺談

      我國傳感器產(chǎn)業(yè)要適應技術(shù)潮流，向國內外兩個(gè)市場(chǎng)相結合的國際化方向發(fā)展，讓傳感器和檢測儀表抓住信息化的發(fā)展機遇。
     
    近年來(lái)，傳感器正處于傳統型向新型傳感器轉型的發(fā)展階段。新型傳感器的特點(diǎn)是微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網(wǎng)絡(luò )化，它不僅促進(jìn)了傳統產(chǎn)業(yè)的改造，而且可導致建立新型工業(yè)，是21世紀新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)。微型化是建立在微電子機械系統（MEMS）技術(shù)基礎上的，目前已成功應用在硅器件上形成硅壓力傳感器（如上述EJX變送器）。

    微電子機械加工技術(shù)，包括體微機械加工技術(shù)、表面微機械加工技術(shù)、LIGA技術(shù)（X光深層光刻、微電鑄和微復制技術(shù)）、激光微加工技術(shù)和微型封裝技術(shù)等。MEMS的發(fā)展，把傳感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。傳感器的檢測儀表，在微電子技術(shù)基礎上，內置微處理器，或把微傳感器和微處理器及相關(guān)集成電路（運算放大器、A/D或D/A、存貯器、網(wǎng)絡(luò )通訊接口電路）等封裝在一起完成了數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化、系統化。（注：MEMS技術(shù)還完成了微電動(dòng)機或執行器等產(chǎn)品，將另作文介紹）網(wǎng)絡(luò )化方面，目前主要是指采用多種現場(chǎng)總線(xiàn)和以太網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)），這要按各行業(yè)的特點(diǎn)，選擇其中的一種或多種，近年內最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。

    除MEMS外，新型傳感器的發(fā)展還有賴(lài)于新型敏感材料、敏感元件和納米技術(shù)，如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陳列紅外探測器、生物傳感器、納米傳感器、新型量子傳感器、微型陀螺、網(wǎng)絡(luò )化傳感器、智能傳感器、模糊傳感器、多功能傳感器等。

    多傳感器數據融合技術(shù)正在形成熱點(diǎn)，它形成于20世紀80年代，它不同于一般信號處理，也不同于單個(gè)或多個(gè)傳感器的監測和測量，而是對基于多個(gè)傳感器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過(guò)程。有鑒于傳感器技術(shù)的微型化、智能化程度提高，在信息獲取基礎上，多種功能進(jìn)一步集成以致于融合，這是必然的趨勢，多傳感器數據融合技術(shù)也促進(jìn)了傳感器技術(shù)的發(fā)展。多傳感器數據融合的定義概括：把分布在不同位置的多個(gè)同類(lèi)或不同類(lèi)傳感器所提供的局部數據資源加以綜合，采用計算機技術(shù)對其進(jìn)行分析，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，加以互補，降低其不確實(shí)性，獲得被測對象的一致性解釋與描述，從而提高系統決策、規劃、反應的快速性和正確性，使系統獲得更充分的信息。其信息融合在不同信息層次上出現，包括數據層（像素層）融合、特征層融合、決策層（證據層）融合。由于它比單一傳感器信息有如下優(yōu)點(diǎn)，即容錯性、互補性、實(shí)時(shí)性、經(jīng)濟性，所以逐步得到推廣應用。應用領(lǐng)域除軍事外，已適用于自動(dòng)化技術(shù)、機器人、海洋監視、地震觀(guān)測、建筑、空中交通管制、醫學(xué)診斷、遙感技術(shù)等方面。