1、傳感器 傳感器隨著信息化時代的到來，信息科學技術飛速發(fā)展，傳感器作為信息技術的重要組成部分，其發(fā)展水平標志著一個國家的科學技術發(fā)展的水平，成為信息時代的焦點。各類傳感器在已經(jīng)廣為應用于生產生活的方方面面，傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術，被認為是現(xiàn)代信息技術的三大支柱之一，也是國內外公認的最具有發(fā)展前途的高技術產業(yè)和朝陽產業(yè)。一、傳感器的作用與地位信息處理技術取得的進展以及微處理器和計算機技術的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應的進展

2、。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動化系統(tǒng)和機器人技術中的關鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個結構組成，其重要性變得越來越明顯。人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官?！?/p>

3、沒有傳感器技術就沒有現(xiàn)代科學技術”的觀點現(xiàn)在已為全世界所公認?？茖W技術越發(fā)、自動化程度越高，對各種傳感器的需求越大。傳感器的輸入通常是各種外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學組成（如煙霧） ，輸出信號通常是電量。它便于傳輸、轉換、處理、顯示等。電量有很多形式，如電壓、電流、電阻、電容等，輸出信號的形式由傳感器的原理確定。傳感器已廣泛應用于航天、航空、國防科研、信息產業(yè)、機械、電力、能源、交通、冶金、石油、建筑、郵電、生物、醫(yī)學、

4、環(huán)保、材料、災害預測預防、農林、漁業(yè)生產、食品、煙酒制造、機器人、家電等諸多領域,可以說幾乎滲透到每個領域。傳感器其發(fā)展歷史可以追溯到 17 世紀初，從伽利略發(fā)明溫度計開始，人們就已開始溫度進行測量。而真正把溫度變成電信號的傳感器是 1821 年由德國物理學家賽貝發(fā)明的，這就是后來的熱電偶傳感器。五十年以后，另一位德國人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計。在半導體技術的支持下，本世紀相繼開發(fā)了半導體熱電偶傳感器、PN 結溫度傳感器和集成溫度傳感器

5、。與之相應，根據(jù)波與物質的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。直至今日，各類不同的傳感器業(yè)已應用于不同行業(yè)的不同領域，各司其職?，F(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進展取決于用于傳感器技術的新材料和敏感元件的開發(fā)強度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導體以及介質材料的應用密切關聯(lián)的。現(xiàn)代社會的工業(yè)生產中對各類傳感器的要求已經(jīng)越來越高，傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足諸如，精確性、可靠性、靈敏性等各項性能指標的需求。現(xiàn)在的新型高性

6、能微型傳感器主要由硅材料構成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。在現(xiàn)代工業(yè)生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產過程中的各個參數(shù)，使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產品達到最好的質量。傳感器在現(xiàn)代家庭中的應用比比皆是：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：紅外測距傳感器；冰箱、電飯煲：溫度檢測（熱敏電阻）等等。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產也就失去了基礎。二、電子式壓力式傳感器的設計壓力傳感器是

7、工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。如圖 2（b）所示，當向空腔部分加上一定的壓力時，膜片受到一定程度的拉伸或收縮而產生形變。壓電電阻的排列方法如圖 3 所示，受到拉伸的電阻 R2 和 R4 的阻值增加；受到壓縮的電阻 R1 和 R3 阻值減小。圖 4 由于各壓電電阻如圖 4 那樣組成橋路結構，如果將它們連接到恒流源上，則由于壓力的增減，將在輸出端獲得輸出

8、電壓 ΔV， 當壓力為零時的 ΔV 等于偏置電壓 Voffset,在理想狀態(tài)下我們希望 Voffset=0V，實際上在生成擴散電阻體時，由于所形成的擴散電阻體尺寸大小的不同和存在雜質濃度的微小差異，因此總是有某個電壓值存在。壓力為零時，R1=R2=R3=R4=R，我們把加上一定壓力時R1、R2 電阻的變化部分記作 ΔR；相應 R3、R4 電阻的變化部分記作-ΔR，于是ΔV=ΔRI 。 這個 ΔV 相對壓力呈現(xiàn)幾乎完全線性的特性，只是