【摘要】:传统传感器由于体积较大、性能单一,使其使用受到一定的限制。微型传感器具有体积小、质量轻、反应快、灵敏度高及成本低等优点,广泛应用于航空、医疗、工业自动化等领域。在目前的技术水平下,微切削加工技术可生产出具有不同层次的3D微型结构,从而生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件,如微差压传感器、离子传感器和光电探测器等。敏感光纤技术光纤传感器的工作原理是将光作为信号载体,并通过光纤来传送信号。
传统传感器由于体积较大、性能单一,使其使用受到一定的限制。微型传感器则是基于半导体集成电路技术发展的MEMS(microelectro⁃mechanicalsystems,微电子机械系统)技术,利用微机械加工技术将微米级的敏感组件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上。微型传感器具有体积小、质量轻、反应快、灵敏度高及成本低等优点,广泛应用于航空、医疗、工业自动化等领域。
传感器的微型化主要依赖于以下一些技术:
(1)计算机辅助设计(CAD)和微电子机械系统技术(MEMS)
计算机辅助设计使传感器的设计逐渐由传统的结构化生产设计向模拟式工程化设计转变,设计者能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统。(https://www.daowen.com)
微电子机械系统的核心技术是研究微电子与微机械加工及封装技术的巧妙结合,以研制出体积小而功能强大的新型系统。在目前的技术水平下,微切削加工技术可生产出具有不同层次的3D微型结构,从而生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件,如微差压传感器、离子传感器和光电探测器等。
(2)敏感光纤技术
光纤传感器的工作原理是将光作为信号载体,并通过光纤来传送信号。由于光纤本身具有良好的传光性能,对光的损耗极低,加之光纤传输光信号的频带非常宽,且光纤自身就是一种敏感元件,因此,光纤传感器具有许多其他传统传感器不具有的优良特征,如质量轻、体积小、敏感性高、动态测量范围大、传输频带宽、易于转向作业以及波形特征能与客观情况相适应等。
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