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智能傳感器發(fā)展趨勢解析

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-19     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):89
核心提示:

數(shù)據(jù)顯示,到2020年,全球接入物聯(lián)網(wǎng)的終端將達(dá)到500億個。毫無疑問,物聯(lián)網(wǎng)將成為全球信息通信行業(yè)的又一個萬億級新興產(chǎn)業(yè)。中國在智能電網(wǎng)、智能交通、智能安防等領(lǐng)域,相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)性建設(shè)與試點規(guī)劃工作已經(jīng)展開。

物聯(lián)網(wǎng)的基本要求是物物相連,每一個需要識別和管理的物體上,都需要安裝與之對應(yīng)的傳感器。因此,傳感器的升級換代成為物聯(lián)網(wǎng)能否快速發(fā)展的關(guān)鍵。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步,不僅僅要求傳感器具備基礎(chǔ)的信息收集處理功能,高度智能化也成為衡量其性能高低的基本依據(jù)。

所謂智能傳感器,就是指傳感器在基本的功能之外,具有自動調(diào)零、自校準(zhǔn)、自標(biāo)定功能,同時具備邏輯判斷和信息處理能力,能對被測量信號進(jìn)行信號調(diào)理或信號處理。

與國外相比,我國智能傳感器的研究主要集中在以下幾方面:

一是采用先進(jìn)的微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù),研究開發(fā)出將傳感器和微處理器結(jié)合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器,這是當(dāng)前智能傳感器的主要發(fā)展方向之一;

二是針對傳感器的材料,利用生物工藝和納米技術(shù),開發(fā)分子和原子生物傳感器,這將為以后智能傳感器的發(fā)展奠定基礎(chǔ);

三是整合國內(nèi)外芯片技術(shù),結(jié)合敏感電子元件,研發(fā)出混合型集成智能傳感器,這種傳感器精度更高、成本更低、穩(wěn)定性更好。我國在集成智能傳感器領(lǐng)域已經(jīng)取得了重大突破,國產(chǎn)傳感器逐步打開了智能傳感器的市場份額。

智能傳感器發(fā)展主要分為三個階段,即數(shù)字化階段、智能化補(bǔ)償和校準(zhǔn)階段、智能化應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)階段。達(dá)到第三階段的傳感器,擁有信號的檢測和處理、邏輯判斷、雙向通信、閉環(huán)控制、自檢和自診斷、智能校正和補(bǔ)償、功能計算、網(wǎng)絡(luò)通信等多種功能。但目前國內(nèi)僅有少部分制造商達(dá)到這一階段,未能大規(guī)模普及。

傳感器的另一個發(fā)展方向是微型化。在汽車電子化、智能化工程中,傳統(tǒng)傳感器的體積和重量大、成本高,應(yīng)用受到限制,在此情況下,微型傳感器應(yīng)運(yùn)而生。

微型傳感器不僅僅指傳感器的體積小、質(zhì)量輕。就單一的傳感器而言,微傳感器是指尺寸微小的傳感器,如敏感元件的尺寸從微米級到毫米級、甚至達(dá)到納米級,主要采用精密加工、微電子以及微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù),實現(xiàn)傳感器尺寸的縮小;就集成的傳感器而言,微傳感器是指將微小的敏感元件、信號處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上而形成的集成傳感器;就傳感器系統(tǒng)而言,微傳感器是指傳感系統(tǒng)中不但包括微傳感器,還包括微執(zhí)行器,可以獨立工作,甚至由多個微傳感器組成傳感器網(wǎng)絡(luò),或者可實現(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)。

就市場占有率來講,微型傳感器是目前最為成功并最具實用性的微型機(jī)電器件,目前,微型傳感器已在汽車應(yīng)用和提高員工效率等方面積累了良好的應(yīng)用經(jīng)驗。其次,由于微型傳感器具有體積小、功能新、便于大批量生產(chǎn)、單件成本低等優(yōu)勢,其未來市場前景也非常光明。

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