各类传感器知识的入门介绍

2012-09-14 14:35:36来源: 互联网

前言

随着社会的进步,科学技术的发展,特别是近20年来,电子技术日新月异,计算机的普及和应用把人类带到了信息时代,各种电器设备充满了人们生产和生活的各个领域,相当大一部分的电器设备都应用到了传感器件,传感器技术是现代信息技术中主要技术之一,在国民经济建设中占据有极其重要的地位。

    人是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感官来感知外界的信息,感知的信息输入大脑进行分析判断(即人的思维)和处理,再指挥人作出相应的动作,这是人类认识世界和改造世界具有的最基本的本能。但是通过人的五官感知外界的信息非常有限,例如,人总不能利用触觉来感知超过几十甚至上千度的温度吧,而且也不可能辨别温度的微小变化,这就需要电子设备的帮助。同样,利用电子仪器特别象计算机控制的自动化装置来代替人的劳动,那么计算机类似于人的大脑,而仅有大脑而没有感知外界信息的“五官”显然是不足够的,中央处理系统也还需要它们的“五官”——即传感器。

    人的五管是功能非常复杂、灵敏的“传感器”,例如人的触觉是相当灵敏的,它可以感知外界物体的温度、硬度、轻重及外力的大小,还可以具有电子设备所不具备的“手感”,例如棉织物的手感,液体的粘稠感等。然而人的五官感觉大多只能对外界的信息作“定性”感知,而不能作定量感知。而且有许多物理量人的五官是感觉不到的,例如对磁性就不能感知。视觉可以感知可见光部分,对于频域更加宽的非可见光谱则无法感觉得到,象红外线和紫外线光谱,人类却是“视而不见”。借助温度传感器很容易感知到几百度到几千度的温度,而且要做到1℃的分辨率轻而易举。同样借助红外和紫外线传感器,便可感知到这些不可见光,所以人类才制造出了具有广泛用途的红外夜视仪和X光诊断设备,这些技术在军事、国防及医疗卫生领域有着极其重要的作用。

    在工农业生产领域,工厂的自动流水生产线,全自动加工设备,许多智能化的检测仪器设备,都大量地采用了各种各样的传感器,它们在合理化地进行生产,减轻人们的劳动强度,避免有害的作业发挥了巨大的作用。在家用电器领域,象全自动洗衣机、电饭褒和微波炉都离不开传感器。医疗卫生领域,电子脉博仪、体温计、医用呼吸机、超声波诊断仪、断层扫描(CT)及核磁共振诊断设备,都大量地使用了各种各样的传感技术。这些对改善人们的生活水平,提高生活质量和健康水平起到了重要的作用。在军事国防领域,各种侦测设备,红外夜视探测,雷达跟踪、武器的精确制导,没有传感器是难以实现的。在航空航天领域,空中管制、导航、飞机的飞行管理和自动驾驶,仪表着陆盲降系统,都需要传感器。人造卫星的遥感遥测都与传感器紧密相关。没有传感器,要实现这样的功能那是不可能的。

    此外,在矿产资源、海洋开发、生命科学、生物工程等领域传感器都有着广泛的用途,传感器技术已受到各国的高度重视,并已发展成为一种专门的技术学科。

    传感器是摄取信息的关键器件,它与通信技术和计算机技术构成了信息技术的三大支柱,是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段,也是采用微电子技术改造传统产业的重要方法,对提高经济效益、科学研究与生产技术的水平有着举足轻重的作用。传感器技术水平高低不但直接影响信息技术水平,而且还影响信息技术的发展与应用。目前,传感器技术已渗透到科学和国民经济的各个领域,在工农业生产、科学研究及改善人民生活等方面,起着越来越大的作用。许多尖端科学和新兴技术更是需要新型传感器技术来装备,计算机的推广应用,离不开传感器,新型传感器与计算机相结合,不但使计算机的应用进入了崭新时代,也为传感器技术展现了一个更加广阔的应用领域和发展前景。

 

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编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0914/article_16792.html
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