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传感器在国内外发展历程与现状

发布日期:2020-11-05 作者: 点击:

传感器在国内外发展历程与现状  

20世纪70年代初,西方发达国家大力发展计算机与通讯技术,忽视了传感器技术发展,造成了“大脑”发达,而“五官”迟钝的窘境,传感器产业相对惨淡。80年代初,美、日、德、法、英等国家相继确立加速传感器技术发展的方针,视为涉及科技进步、经济发展和国家安全的关键技术,纷纷列入长远发展规划和重点计划之中。并采取严格的保密规定对技术封锁和控制,禁止技术出口,尤其是针对中国。

 

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日本1979年在《对今后十年值得注意的技术》中将传感器列为首位;美国国防部1985年公布的二十项军事关键技术中,被列为第十四项;《星球大战》计划、欧洲《尤里卡》计划、前苏联《军事航天》计划,英、法、德等国家高技术领域发展规划中均将传感器列为重点发展技术,并将其科研成果和制造工艺与装备列入国家核心技术。

美国认为,计算机技术是核心,敏感技术、光电子技术是关键和重点,新材料、微电子技术是支撑和基础。通信与计算机结合,以及多元化、新技术的融合代表着美国信息技术发展方向。  

福布斯认为,当前,甚至今后几十年内,影响和改变着世界经济格局和人们生活方式的10大科技产品,传感器列为10大科技产品之首。  

美国国家科学发展基金会认为,本世纪的重大变革就是:通过网络,把物质世界联接起来,并赋予它一个电子神经系统,使它具有能够感知信息的生命,而能够担当这一重任的核心就是传感器”。每年度财政预算约有69亿美元,用于传感器基础技术与应用研究,称其为“SensorRevolution”(即:传感器革命)。  

早在20世纪80年代,美国就宣称世界已经进入了传感器时代。早在20世纪80年代初,美国就成立了国家技术小组(BGT),帮助政府组织和领导大公司、国有企业和机构的传感器技术的发展。在保护美国武器系统质量优势的关键技术中,有八项是被动传感器。2000年,美国空军列举了15项有助于提高21世纪空军能力的关键技术,其中传感器技术排名第二。  

美国的发展模式遵循先军工后民用、先改进后普及的发展道路,其特点是显著的:  

(1)重视传感器功能材料的研究;  

(2)重视传感器技术的发展。美国霍尼韦尔公司的固态传感器开发中心每年投资5000万美元在设备上,目前拥有计算机辅助设计、单晶生长、加工、图形发生器、分步重复摄影、自动喷漆。先进的成套设备和生产设备。每三年左右更新n条线路,例如胶和光刻、等离子体蚀刻、溅射、扩散、外延、蒸发、离子注入化学气相沉积、扫描电子显微镜、封装和屏蔽动态测试。只有这样,才能保证技术的领先水平。  

(3)重视工艺研究:传感器的原理不难,也不保密,机密的是工艺(制造)。许多评价传感器不是一般的工业产品,而是无暇的工艺杰作。在美国,大约有1300家生产和开发传感器的制造商,以及100多个研究所和学院。  

目前国际上缺乏制定国际标准的准则与规范,尚未制定出权威性的传感器标准类型。只能划分为简单的物理传感器、化学传感器和生物传感器等大的类别。

用传感器分类和命名方式,主要有以下几种类型:  

(1)按转换原理可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。  

(2)按传感器的检测信息来分可分为声敏、光敏、热敏、力敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏和射线敏等传感器。  

(3)按照供电方式可分为有源或无源传感器。  

(4)按其输出信号可分为模拟量输出、数字数字量输出和开关量传感器。  

(5)按传感器使用的材料可分为:半导体材料;晶体材料;陶瓷材料;有机复合材料;金属材料;高分子材料;超导材料;光纤材料;纳米材料等传感器。  

(6)按能量转换可分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。  

(7)按照其制造工艺,可分为机械加工工艺;复合与集成工艺;薄膜、厚膜工艺;陶瓷烧结工艺;MEMS工艺;电化学工艺等传感器。  全球产品化的传感器种类约有2.6万余种,我国已经拥有约1.4万多种,大多为常规类型和品种;7000多种可产品化,而在医疗、科研、微生物、化学分析等特殊品种上仍有短缺和空白,存在着较大的技术创新空间。  


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