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传感器在未来地磅技术中的应用

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传感器在未来地磅技术中的应用

发布日期:2017-10-14 作者:淮安宇帆衡器 点击:

    地磅传感器技术已经成为世界各国争相发展的高新技术之一,在各行各业,我们都可以看到传感器技术带来的方便快捷。随着科技进步,传感器也向着高精确度、高灵敏度、智能化、微型化等特点发展。

    地磅传感器是人类探索与测量自然界中各种参数的检测元件。在地磅传感器出现之前,地磅传感器的出现极大的拓展了未知领域的探索对与人类。例如人耳无法辨别的超声波与次声波,人眼无法分辨的红外光与紫外光。在借助传感器的帮助下,它们将无处遁形。目前,地磅传感器技术已经成为当今世界令人瞩目的高新技术之一,特别是西方发达国家都把地磅传感器技术列为尖端技术,对其发展倍加重视。

    地磅传感器可以在极端环境下获取信息,从浩瀚的宇宙到深邃的大洋,都离不开各式各样的传感器。传感器获取信息可以达到人类感官无法比拟的程度,从高精尖的科研院所到生产加工的自动化工厂,传感器可以达到人类难以企及的精度。地磅传感器和我们的日常生活也息息相关,从无人驾驶汽车到指纹识别手机,传感器已经深入到我们生活之中,为我们带来更加方便,智能化的生活。

    由于集成电路技术与电子计算机技术的迅猛发展,近些年各种各样地磅传感器像雨后春笋一样层出不穷。当今世界各国地磅传感器技术发展方向主要集中在:

  a.新型材料、新技术和新现象的应用。

  b.更高的精确度和灵敏度。

  c.向着微型化、集成化、智能化方向发展。

一、新型材料、新技术和新现象的应用

    在新材料的开发方面,主要集中在纳米材料、光导纤维、超导材料等。美国已经把新型纳米材料制成的气体传感器应用到控制机动车尾气排放方面,在净化气体方面效果很好。利用光导纤维制成的光纤传感器是利用光作为敏感信息的载体,把被测量的信息对光的传输特性施加影响完成测量。光纤传感器可以应用到电类传感器无法使用的场合。

    在新加工技术引入方面,微机械加工技术的发展,促使传感器生产技术出现了改革,发展出多种新型传感器。其中,溅射膜压力传感器就是采用离子溅射工艺加工成金属应变计,它克服了非金属式应变计易受温度影响的不足,具有高精度、高稳定性、体积小等特点。

    在新现象的应用方面,美国加州大学已研制出一种免疫传感器。该传感器可以利用抗体和抗原在电极表面上相遇复合时,会引起电极电位的变化这一现象,来筛查生物体内是否存在抗原。该传感器与传统的检测方法相比,检测更准确、速度更快。

二、更高的精确度和灵敏度

    目前,国际地磅传感器市场在不断的创新中呈现增长的趋势。各国争相在现有传感器的精确度、灵敏度基础之上予以延伸和提高。在高精度传感器方面,地磅传感器的测量值与真值之间的接近程度越来越高。欧洲实验室的高精度温度传感器已经可以把精度精确±0.01℃。高精度数字位移传感器每秒可以发射一百万个激光脉冲到检测物并返回至接收器,用来检测物体在纳米级的运动或振动。在高灵敏度方面,瑞士的科学家已经研制出一种高灵敏度石墨烯传感器,该地磅传感器可以精确探测纳米级的分子在光束照射下的振动情况,进而获取分子的各种信息。

  三、向着微型化、集成化、智能化方向发展

    微型地磅传感器主要采用精密加工、微电子以及微机电系统技术,实现地磅传感器的微型化。与传统的地磅传感器相比,它具有体积小、质量轻、功耗低、稳定性好等特点,更易于实现集成和智能化。

     在新材料的开发方面,主要集中在纳米材料、光导纤维、超导材料等。美国已经把新型纳米材料制成的气体传感器应用到控制机动车尾气排放方面,在净化气体方面效果很好。利用光导纤维制成的光纤传感器是利用光作为敏感信息的载体,把被测量的信息对光的传输特性施加影响完成测量。光纤传感器可以应用到电类传感器无法使用的场合。

      在新加工技术引入方面,微机械加工技术的发展,促使传感器生产技术出现了改革,发展出多种新型传感器。其中,溅射膜压力传感器就是采用离子溅射工艺加工成金属应变计,它克服了非金属式应变计易受温度影响的不足,具有高精度、高稳定性、体积小等特点。

      在新现象的应用方面,美国加州大学已研制出一种免疫传感器。该传感器可以利用抗体和抗原在电极表面上相遇复合时,会引起电极电位的变化这一现象,来筛查生物体内是否存在抗原。该传感器与传统的检测方法相比,检测更准确、速度更快。

二、更高的精确度和灵敏度

      目前,国际地磅传感器市场在不断的创新中呈现增长的趋势。各国争相在现有传感器的精确度、灵敏度基础之上予以延伸和提高。在高精度传感器方面,地磅传感器的测量值与真值之间的接近程度越来越高。欧洲实验室的高精度温度传感器已经可以把精度精确±0.01℃。高精度数字位移传感器每秒可以发射一百万个激光脉冲到检测物并返回至接收器,用来检测物体在纳米级的运动或振动。在高灵敏度方面,瑞士的科学家已经研制出一种高灵敏度石墨烯传感器,该地磅传感器可以精确探测纳米级的分子在光束照射下的振动情况,进而获取分子的各种信息。

三、向着微型化、集成化、智能化方向发展

      微型地磅传感器主要采用精密加工、微电子以及微机电系统技术,实现地磅传感器的微型化。与传统的地磅传感器相比,它具有体积小、质量轻、功耗低、稳定性好等特点,更易于实现集成和智能化。

MEMS 传感器是各国争相研制的微型化传感器类型,它把机械元件、电子元件、传感器和执行器经过微制造技术整合在一个硅片上。

目前,MEMS 传感器的应用方向主要集中在温度、气体、流量、角速度、加速度、压力检测等方面。在医疗、汽车电子等领域,MEMS 传感器更是具有传统传感器无法比拟的优势。MEMS 加速度传感器可以用于超声多普勒胎心监护仪,它可以准确地记录胎儿的心率,在妇科检测方面帮助医生及时了解胎儿的健康状况。MEMS 压力传感器可以用于汽车电子方面测量发动机机油压力、燃油压力、轮胎压力、气囊压力等。MEMS 机械陀螺仪可用于汽车底盘控制和 GPS 信号补偿等。

      在智能化方面,智能化传感器可以拥有信号的检测和处理、逻辑判断、双向通信、闭环控制、自检和自诊断、智能校正和补偿、功能计算、网络通信等多种功能。它是传感器与微处理机相结合的新型传感器。在医学领域,智能传感器可通过沾有试剂的垫子与皮肤表面葡萄糖分子发生电化学反应来实时监测糖尿病患者血糖水平。在工业方面,智能传感器可影响产品质量的中间量,进而利用预先建立好的数学模型计算产品质量。

四、国外地磅传感器发展现状

      国外地磅传感器技术发展较快,发达国家都十分重视地磅传感器技术的开发,美、日、德等国更是把传感器技术列入重要的高新技术之一。国外科研人员从地磅传感器所采用的设计思路、生产材料、生产工艺和装备工艺出发,不断提升传感器的性能和质量。佐治亚理工学院的研究人员采用纳米技术制造的纳米仿生传感器,具备现有地磅传感器无法比拟的灵敏度和精确度。在生产工艺方面采用先进的生物工艺来开发分子和原子生物传感器,具有更高的准确度和分析速度。

五、我国地磅传感器发展现状

      在地磅传感器方面,我国具有良好的市场前景。调查显示我国地磅传感器发展主要集中在科学仪器仪表、通信电子、医疗卫生、机械设备制造、汽车及家用电器等行业。目前,我国传感器生产企业数量居世界第一。但是,普遍产业结构发展走低端路线,高端产品推出有限,发展水平与国际相比存在一定差距。我国地磅传感器的发展还存在科研投入不足,生产与科研脱节。传感器产品长期使用的可靠性能,以及稳定性能较差等现象。这些都制约我国在传感器技术方面水平的提高和传感器技术转化为产品的效率。

      总而言之,我国应该加大地磅传感器的科研和开发投入,缩短与发达国家的差距,促进我国高新技术产业的发展。


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相关标签:江苏地磅,淮安汽车衡,电子汽车衡

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