各類(lèi)傳感器知識的入門(mén)介紹

前言

隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是近20年來(lái)，電子技術(shù)日新月異，計算機的普及和應用把人類(lèi)帶到了信息時(shí)代，各種電器設備充滿(mǎn)了人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域，相當大一部分的電器設備都應用到了傳感器件，傳感器技術(shù)是現代信息技術(shù)中主要技術(shù)之一，在國民經(jīng)濟建設中占據有極其重要的地位。

人是通過(guò)視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)及觸覺(jué)等感官來(lái)感知外界的信息，感知的信息輸入大腦進(jìn)行分析判斷（即人的思維）和處理，再指揮人作出相應的動(dòng)作，這是人類(lèi)認識世界和改造世界具有的最基本的本能。但是通過(guò)人的五官感知外界的信息非常有限，例如，人總不能利用觸覺(jué)來(lái)感知超過(guò)幾十甚至上千度的溫度吧，而且也不可能辨別溫度的微小變化，這就需要電子設備的幫助。同樣，利用電子儀器特別象計算機控制的自動(dòng)化裝置來(lái)代替人的勞動(dòng)，那么計算機類(lèi)似于人的大腦，而僅有大腦而沒(méi)有感知外界信息的“五官”顯然是不足夠的，中央處理系統也還需要它們的“五官”——即傳感器。

人的五管是功能非常復雜、靈敏的“傳感器”，例如人的觸覺(jué)是相當靈敏的，它可以感知外界物體的溫度、硬度、輕重及外力的大小，還可以具有電子設備所不具備的“手感”，例如棉織物的手感，液體的粘稠感等。然而人的五官感覺(jué)大多只能對外界的信息作“定性”感知，而不能作定量感知。而且有許多物理量人的五官是感覺(jué)不到的，例如對磁性就不能感知。視覺(jué)可以感知可見(jiàn)光部分，對于頻域更加寬的非可見(jiàn)光譜則無(wú)法感覺(jué)得到，象紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)光譜，人類(lèi)卻是“視而不見(jiàn)”。借助溫度傳感器很容易感知到幾百度到幾千度的溫度，而且要做到1℃的分辨率輕而易舉。同樣借助紅外和紫外線(xiàn)傳感器，便可感知到這些不可見(jiàn)光，所以人類(lèi)才制造出了具有廣泛用途的紅外夜視儀和X光診斷設備，這些技術(shù)在軍事、國防及醫療衛生領(lǐng)域有著(zhù)極其重要的作用。

在工農業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，工廠(chǎng)的自動(dòng)流水生產(chǎn)線(xiàn)，全自動(dòng)加工設備，許多智能化的檢測儀器設備，都大量地采用了各種各樣的傳感器，它們在合理化地進(jìn)行生產(chǎn)，減輕人們的勞動(dòng)強度，避免有害的作業(yè)發(fā)揮了巨大的作用。在家用電器領(lǐng)域，象全自動(dòng)洗衣機、電飯褒和微波爐都離不開(kāi)傳感器。醫療衛生領(lǐng)域，電子脈博儀、體溫計、醫用呼吸機、超聲波診斷儀、斷層掃描（CT）及核磁共振診斷設備，都大量地使用了各種各樣的傳感技術(shù)。這些對改善人們的生活水平，提高生活質(zhì)量和健康水平起到了重要的作用。在軍事國防領(lǐng)域，各種偵測設備，紅外夜視探測，雷達跟蹤、武器的精確制導，沒(méi)有傳感器是難以實(shí)現的。在航空航天領(lǐng)域，空中管制、導航、飛機的飛行管理和自動(dòng)駕駛，儀表著(zhù)陸盲降系統，都需要傳感器。人造衛星的遙感遙測都與傳感器緊密相關(guān)。沒(méi)有傳感器，要實(shí)現這樣的功能那是不可能的。

此外，在礦產(chǎn)資源、海洋開(kāi)發(fā)、生命科學(xué)、生物工程等領(lǐng)域傳感器都有著(zhù)廣泛的用途，傳感器技術(shù)已受到各國的高度重視，并已發(fā)展成為一種專(zhuān)門(mén)的技術(shù)學(xué)科。

傳感器是攝取信息的關(guān)鍵器件，它與通信技術(shù)和計算機技術(shù)構成了信息技術(shù)的三大支柱，是現代信息系統和各種裝備不可缺少的信息采集手段，也是采用微電子技術(shù)改造傳統產(chǎn)業(yè)的重要方法，對提高經(jīng)濟效益、科學(xué)研究與生產(chǎn)技術(shù)的水平有著(zhù)舉足輕重的作用。傳感器技術(shù)水平高低不但直接影響信息技術(shù)水平，而且還影響信息技術(shù)的發(fā)展與應用。目前，傳感器技術(shù)已滲透到科學(xué)和國民經(jīng)濟的各個(gè)領(lǐng)域，在工農業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究及改善人民生活等方面，起著(zhù)越來(lái)越大的作用。許多尖端科學(xué)和新興技術(shù)更是需要新型傳感器技術(shù)來(lái)裝備，計算機的推廣應用，離不開(kāi)傳感器，新型傳感器與計算機相結合，不但使計算機的應用進(jìn)入了嶄新時(shí)代，也為傳感器技術(shù)展現了一個(gè)更加廣闊的應用領(lǐng)域和發(fā)展前景。