3.2.5 智能传感器的发展趋势
智能传感器代表着传感器发展总趋势,已经受到了全世界范围的瞩目和公认,因此可以说智能传感器是一种发展前景十分看好的新传感器。今后,随着硅微细加工技术的发展,新一代的智能传感器的功能将会更多。它将利用人工神经网、人工智能、信息处理技术等,使传感器具有更高级的智能功能;同时,它还将朝着微传感器、微执行器和微处理器三位一体构成一个微系统的方向发展。
(1)向高精度发展
随着自动化生产程度的提高,对传感器的要求也在不断提高,必须研制出具有灵敏度高、准确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器,以确保生产自动化的可靠性。
(2)向高可靠性、宽温度范围发展
传感器的可靠性直接影响电子设备的抗干扰等性能,研制高可靠性、宽温度范围的传感器将是永久性的方向。发展新兴材料(如陶瓷)传感器将很有前途。
(3)向微型化发展
各种控制仪器设备的功能越来越强,要求各个部件体积越小越好,因而传感器本身体积也是越小越好,这就要求发展新的材料及加工技术。目前,利用硅材料制作的传感器体积已经很小。例如,传统的加速度传感器是由重力块和弹簧等制成的,体积较大、稳定性差、寿命也短,而利用激光等各种微细加工技术制成的硅加速度传感器体积非常小,互换性、可靠性都较好。
(4)向微功耗及无源化发展
传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源。在野外现场或远离电网的地方,往往是用电池供电或用太阳能等供电,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。这样既可以节省能源又可以提高系统寿命。目前,低功耗损的芯片发展很快,如T12702运算放大器,静态功耗电流只有1.5μA,而工作电压只需2~5V。
(5)向智能化数字化发展
随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是单一的模拟信号(如0~10mV),而是经过微处理器处理好后的数字信号,有的甚至带有控制功能,这就是所说的数字传感器。
(6)向网络化发展
网络化是传感器发展的一个重要方向,网络的作用和优势正逐步显现出来。网络传感器必将促进电子科技的发展。