《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 微波|射頻 > 市場分析 > MEMS傳感器發展前景分析

MEMS傳感器發展前景分析

2011-07-20
</a> 智能傳感器" title="智能傳感器">智能傳感器" title="智能傳感器">智能傳感器" title="智能傳感器">智能傳感器" title="智能傳感器">智能傳感器隨數字化時代誕生

  從微處理器帶來的數字化革命到虛擬儀器(VXI)的飛速發展,對傳感器的綜合精度、穩定可靠性和響應要求越來越高,傳統傳感器已不能適應多種測試要求,隨著微處理智能技術和微機械加工技術在傳感器上的應用,智能傳感器(SmartSensor)誕生了。

  目前,國際傳感器領域已對“SmartSensor”定義形成了基本共識,但中文譯法尚未形成定論,本文所用的'智能傳感器'一詞屬個人引用。智能傳感器從其功能來說是具有一種或多種敏感功能,能夠完成信號探測、變換處理、邏輯判斷、功能計算、雙向通訊,內部可實現自檢、自校、自補償、自診斷" title="自診斷">自診斷、具備以上部分功能或全部功能的器件。

  從使用的角度,傳感器的準確度、穩定性和可靠性是至關重要的。長期以來研究工作大都集中在硬件方面,雖然人們不斷利用新材料研制敏感器件,改進傳感器芯片的制造工藝方法來提高芯片的質量以及通過外電路補償方法來改善傳感器的線性度、穩定性和輸出漂移,但都沒有根本性的突破。

  七十年代,微處理器舉世矚目的成就帶來了數字化的革命,對儀器儀表的發展起了巨大的推動作用。如九十年代的虛擬儀器(VXI)飛速發展,使以微型計算機為基礎的測控系統都需要傳感器來提供賴以作出實時決策的數據。隨著系統自動化程度的提高和復雜性的增加,對傳感器的綜合精度、穩定可靠性和響應要求越來越高。傳統的傳感器因其功能單一、性能不適應、不能滿足多種測試要求,為此人們利用微處理器智能技術用于傳感器。八十年代末期,人們又將微機械加工技術應用到傳感器,從而產生新概念傳感器“SmartSensor”--智能傳感器。

  可實現的功能

  智能傳感器的功能是通過模擬人的感官和大腦的協調動作,結合長期以來測試技術的研究和實際經驗而提出來的。是一個相對獨立的智能單元,它的出現對原來硬件性能苛刻要求有所減輕,而靠軟件幫助可以使傳感器的性能大幅度提高。

  1.復合敏感功能----我們觀察周圍的自然現象,常見的信號有聲、光、電、熱、力、化學等。敏感元件測量一般通過兩種方式:直接和間接的測量。而智能傳感器具有復合功能,能夠同時測量多種物理量和化學量,給出能夠較全面反映物質運動規律的信息。如美國加利弗尼亞大學研制的復合液體傳感器,可同時測量介質的溫度、流速、壓力和密度。美國EG&GICSensors公司研制的復合力學傳感器,可同時測量物體某一點的三維振動加速度、速度、位移,等等。

  2.自補償和計算功能----多年來從事傳感器研制的工程技術人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線性作大量的補償工作,但都沒有從根本上解決問題。而智能傳感器的自補償和計算功能為傳感器的溫度漂移和非線性補償開辟了新的道路。這樣,放寬傳感器加工精密度要求,只要能保證傳感器的重復性好,利用微處理器對測試的信號通過軟件計算,采用多次擬合和差值計算方法對漂移和非線性進行補償,從而能獲得較精確的測量結果。

  3.自檢、自校、自診斷功能----普通傳感器需要定期檢驗和標定,以保證它在正常使用時足夠的準確度,這些工作一般要求將傳感器從使用現場拆卸送到實驗室或檢驗部門進行。

  對于在線測量傳感器出現異常則不能及時診斷。采用智能傳感器情況則大有改觀,首先自診斷功能在電源接通時進行自檢,診斷測試以確定組件有無故障。其次根據使用時間可以在線進行校正,微處理器利用存在EPROM內的計量特性數據進行對比校對。

  4.信息存儲和傳輸----隨著全智能集散控制系統(SmartDistributedSystem)的飛速發展,對智能單元要求具備通信功能,用通信網絡以數字形式進行雙向通信,這也是智能傳感器關鍵標志之一。智能傳感器通過測試數據傳輸或接收指令來實現各項功能。如增益的設置、補償參數的設置、內檢參數設置、測試數據輸出等。

  智能傳感器的集成化

  由于大規模集成電路的發展使得傳感器與相應的電路都集成到同一芯片上,而這種具有某些智能功能的傳感器叫作集成智能傳感器集成智能傳感器的功能有三個方面的優點:較高信噪比:傳感器的弱信號先經集成電路信號放大后再遠距離傳送,就可大大改進信噪比。改善性能:由于傳感器與電路集成于同一芯片上,對于傳感器的零漂、溫漂和零位可以通過自校單元定期自動校準,又可以采用適當的反饋方式改善傳感器的頻響。信號規一化:傳感器的模擬信號通過程控放大器進行規一化,又通過模數轉換成數字信號,微處理器按數字傳輸的幾種形式進行數字規一化,如串行、并行、頻率、相位和脈沖等。

  微機械加工技術與軟件

 

  智能傳感器的制造基礎是微機械加工技術,將硅進行機械、化學、焊接加工,再采用不同的封裝技術來封裝,近幾年又發展了一種LIGA工藝(深層X射線光刻電鍍成敏膜)用于制造傳感器。

  智能傳感器一般具有實時性很強的功能,尤其動態測量時常要求在幾微秒內完成數據采集、計算、處理和輸出。智能傳感器的一系列功能都是在程序支持下進行。如功能多少、基本性能、方便使用、工作可靠,大都在一定程度上依賴于軟件設計和其質量,這些軟件主要有五大類。包括標度換算、數字調零、非線性補償、溫度補償、數字濾波技術。國內外的應用狀況

  十幾年前,美國Honeywell公司研制第一只智能傳感器。它是將硅敏感元件技術與微處理器的計算、控制能力結合在一起,建立了新的傳感器概念。目前智能傳感器多使用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量。如美國Honeywell公司的ST3000系列全智能變送器,德國Strohrmann公司的二維加速度傳感器等。

  目前智能傳感器系統本身都是數字式的,但其通信規定仍采用4~20mA的標準模擬信號。國際上有關標準化研究機構正在積極推出國際規格的數字標準(現場總線)。在現在的過渡階段采用了HART協議(HighwayAddressableRemoteTransducer,尋址遠程傳感器數據線)。這是一種智能傳感器的通信協議,與現有的4~20mA的系統兼容,模擬與數字可以同時進行通信。這樣使不同生產廠家的產品具有通用性。

  我國智能傳感器的研究主要集中在專業研究所和大學,始于八十年代中期,八十年代末中國國防科技大學、北京航空航天大學、浙江大學等大專院校相繼報道了研究成果。

  九十年代初,國內幾家研究機構采用混合集成技術成功的研制出實用的智能傳感器,標志著我國智能傳感器的研究進入了國際行列,但是與國外的先進技術相比,我們還有較大差距。主要在:1、先進的計算、模擬和設計方法,2、先進的微機械加工技術與設備,3、先進的封裝技術于設備,4、可靠性技術研究等方面。所以加強技術的研究和引進先進設備,提高整體水平是我們今后努力的方向。

  今后幾年中,智能傳感器將擴展到化學、電磁、光學和核物理等領域,可以預見,越來越多的智能傳感器將會在我國國民經濟的各個領域發揮作用。

本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
国产精品毛片高清在线完整版| 国产精品亚洲综合一区在线观看| 一区二区毛片| 久久成人18免费观看| 在线一区二区三区四区五区| 亚洲三级电影全部在线观看高清| 黑人巨大精品欧美黑白配亚洲| 国产精品无人区| 欧美精品日韩综合在线| 美国成人毛片| 老司机一区二区| 久久久久久久一区二区三区| 欧美在线电影| 亚洲精品五月天| 91久久国产精品91久久性色| 亚洲福利视频网| 亚洲国产精品成人综合色在线婷婷| 伊人精品在线| 1769国产精品| 亚洲激情综合| 日韩午夜在线播放| 一区二区三区久久| 亚洲一区二区不卡免费| 午夜日韩在线| 久久精品动漫| 亚洲精品1234| 99精品国产热久久91蜜凸| 一区二区高清在线观看| 亚洲天堂免费观看| 午夜精品一区二区三区在线视 | 国产精品一区二区三区乱码| 国产欧美精品久久| 国模叶桐国产精品一区| 1024精品一区二区三区| 亚洲第一毛片| 9i看片成人免费高清| 亚洲尤物在线| 久久不见久久见免费视频1| 亚洲欧洲午夜| 亚洲午夜一区二区三区| 亚洲欧美日本日韩| 久久先锋资源| 欧美日韩精品综合| 国产精品最新自拍| 在线精品高清中文字幕| 亚洲作爱视频| 欧美亚洲一区二区三区| 亚洲理伦在线| 午夜免费日韩视频| 老司机午夜精品| 欧美日韩在线第一页| 国产麻豆综合| 亚洲国产精品日韩| 亚洲夜晚福利在线观看| 亚洲高清一区二| 亚洲午夜小视频| 久久综合99re88久久爱| 免费欧美视频| 欧美与黑人午夜性猛交久久久| 久久一区二区三区国产精品| 欧美日本韩国一区| 国产日韩欧美中文| 亚洲人人精品| 欧美在线观看视频一区二区| 一本久道久久综合狠狠爱| 久久国产精品一区二区三区| 欧美精品一区二区视频| 国产老肥熟一区二区三区| 亚洲精品1区| 欧美一级在线亚洲天堂| 在线视频欧美日韩| 久久亚洲一区二区三区四区| 国产精品国产| 在线免费不卡视频| 午夜国产欧美理论在线播放 | 亚洲日本久久| 性做久久久久久| 欧美精品v日韩精品v国产精品| 国产精品久久久爽爽爽麻豆色哟哟 | 国产综合色一区二区三区| 99在线精品观看| 亚洲国产精品专区久久| 午夜亚洲精品| 欧美日本久久| 精品白丝av| 亚洲欧美激情视频| 中文日韩在线| 欧美成人免费网| 国产综合视频在线观看| 亚洲影视综合| 亚洲一区在线直播| 欧美人成在线视频| 在线观看视频一区| 久久高清国产| 欧美一区二区视频在线观看2020 | 激情六月综合| 午夜精品久久久久久久99水蜜桃| 亚洲视频第一页| 欧美精品色综合| 18成人免费观看视频| 欧美影院午夜播放| 午夜综合激情| 国产精品每日更新| av成人福利| 一本色道88久久加勒比精品 | 最新热久久免费视频| 91久久在线| 久热精品视频在线| 狠狠色综合网站久久久久久久| 亚洲欧美日韩直播| 新狼窝色av性久久久久久| 国产精品美女久久久久aⅴ国产馆| 亚洲精品欧美| 99精品99久久久久久宅男| 欧美国产三区| 91久久久一线二线三线品牌| 亚洲黄色免费| 美女免费视频一区| 在线成人免费视频| 亚洲国产片色| 免费日韩一区二区| 亚洲国产成人精品久久久国产成人一区| 亚洲国产精品久久精品怡红院| 久久久综合香蕉尹人综合网| 国产网站欧美日韩免费精品在线观看 | 国产精品日日摸夜夜摸av| 亚洲影院色无极综合| 午夜精品久久久久久久99黑人 | 国产日韩精品一区二区浪潮av| 亚洲在线观看免费| 欧美中文日韩| 国产真实精品久久二三区| 久久精品国产2020观看福利| 久热爱精品视频线路一| 亚洲国产精品999| 亚洲裸体俱乐部裸体舞表演av| 欧美日韩第一区| 99在线精品视频| 香蕉av777xxx色综合一区| 国产一区 二区 三区一级| 久久精品人人做人人爽| 免费91麻豆精品国产自产在线观看| 揄拍成人国产精品视频| 99riav久久精品riav| 国产精品福利在线观看网址| 亚洲资源在线观看| 久久久久欧美精品| 亚洲第一免费播放区| 亚洲视频在线观看三级| 国产酒店精品激情| 亚洲韩国日本中文字幕| 欧美日韩一区二区免费视频| 亚洲一区三区视频在线观看| 久久亚洲精品欧美| 亚洲国产另类久久久精品极度| 一本大道久久a久久精二百| 国产精品视频免费观看| 欧美一区三区三区高中清蜜桃| 毛片一区二区三区| 一本色道婷婷久久欧美| 欧美伊久线香蕉线新在线| 一区二区在线观看av| 一本色道久久综合亚洲二区三区| 国产精品久久二区二区| 欧美中文字幕久久| 欧美伦理在线观看| 亚洲综合国产| 男女激情视频一区| 亚洲深夜福利视频| 久久夜色精品| 99国产精品久久久久久久成人热 | 亚洲精品美女91| 欧美一区二区性| 91久久精品国产91性色tv| 午夜久久资源| 亚洲福利视频二区| 亚洲欧美日韩国产成人| 在线成人国产| 午夜久久福利| 亚洲国产91| 欧美一区三区三区高中清蜜桃| 亚洲国产三级网| 欧美一级在线视频| 亚洲激情在线观看视频免费| 欧美中文字幕| 亚洲理论在线| 久久一区中文字幕| 亚洲深夜福利在线| 欧美精品www| 亚洲第一成人在线| 国产精品高精视频免费| 亚洲人成免费| 国产亚洲精品成人av久久ww| 在线一区亚洲| 在线播放亚洲一区| 欧美在线视频在线播放完整版免费观看| 91久久在线播放| 久久噜噜噜精品国产亚洲综合| 99这里只有久久精品视频| 欧美成人免费大片|