【常长亭】传感器在科技信息领域起着何等重要！

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【传感器是什么】

传感器是指能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是:"能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置"。

传感器作为信息获取的重要手段，与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。

作用:利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等转换成符合需要的电量。

【传感器百科】

传感器是指能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

我国国家标准（GB7665-2005）对传感器的定义是：“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。

传感器作为信息获取的重要手段，与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。

作用：利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等转换成符合需要的电量。

未来发展方向

1、MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺：深反应离子刻蚀(DRIE)工艺或IGP工艺;封装工艺：如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺；

2、集成工艺和多变量复合传感器微结构集成制造工艺;工业控制用多变量复合传感器；

3、智能化技术与智能传感器信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术;智能多变量传感器，智能电量传感器和各种智能传感器、变送器；

4、网络化技术和网络化传感器，使传感器具有工业化标准接口和协议功能。

折叠编辑本段战略目标

到2020年，传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标：

以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域，以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，发展具有自主知识产权的原创性技术和产品；

以MEMS工艺为基础，以集成化、智能化和网络化技术为依托，加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发，使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平；

以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标，加速产业化，使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%“80%，高档产品达60%以上。

折叠编辑本段应用领域

传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。

具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息（或转换可靠的数据），不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。

传感器种类及品种繁多，原理也各式各样。其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置，其精度和范围度是根据需要来选定的，过高的精度要求对某种使用也无太大意义；过宽的范围度也会使测量精度降低，而且会造成成本过高及增加工艺上的困难；因此，应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器，均要求其性能稳定，数据可靠，经久耐用。为此，在研究高精度传感器的同时，必须重视可靠性和稳定性的研究。包括床暗器的研究、设计、试制、生产、检测与应用等诸项内容在内的传感器技术，已逐渐形成了一门相对独立的专门学科。

一般情况下，由于传感器设置的场所并非理想，在温度、湿度、压力等效应的综合影响下，可引起传感器零点漂移和灵敏度的变化，已成为使用中的严重问题。虽然人们在制作传感器过程中，采取了温度补偿及密封防潮的措施，但它与应变片、粘帖胶本身的高性能化、粘帖技术的精确和熟练、弹性体材料的选择及冷、热加工工艺的制定均有密切的关系，哪一方面都不能忽视，都需精心设计和制作。同时，还须注意传感器的安装方法，支撑结构的设置，如何克服横向力等问题。

作为一次仪表的传感器通常由敏感元件与转换元件组成。转换元件通常是精密的电桥。因此，测力秤重用电阻应变式传感器主要由弹性体、应变片、粘帖胶及各种补偿电阻构成。他的稳定性也必然是由这些元件的内、外因的综合作用所决定。本文就此问题进行探讨，谈些粗浅看法，与同行商榷。

首先是弹性元件。弹性元件一般是由优质合金钢材及有色金属铝、铍青铜等加工成型，影响弹性体稳定性，主要是它经各种处理后的金相组织及残余应力。考虑到应力释放时的相互平衡关系及弹性体结构形式的约束，要想让残余应力释放，就要进行时效处理，这在实际中若采用自然时效法，则释放缓慢、周期长，常常是不可取的，需要人为缩短时间，一般要消除弹性体表面残余应力的方法是：做真空回火处理和疲劳式脉动处理及共振。这样可大幅度地降低残余应力，在短时间内完成通常的长时间的自然时效，使组织性能更为稳定。

其次，是应变片和粘接胶。影响应变片稳定性的是箔材本身，制造应变片的电阻合金种类很多，其中以康铜合金使用最广，它有较好的稳定性，高的疲劳寿命及小的电阻温度系数，是理想的丝栅制造材料。此外，制造应变片过程中应消除不良影响而造成的不稳定性。如：丝栅与基底胶的粘接强度，应变片与弹性体间的粘帖强度，基底胶内应力的释放等等，都是不稳定因素。另外，应变片的粘帖，也是非常关键的要素之一，这一工作的好坏，直接影响胶的粘接质量，乃至测量精度，如果帖片不严格，技术不熟练，即使使用最好的应变片也无济于事。

应用于空调制冷剂液位的精确控制

用过空调的人肯定都知道满液式冷水机，满液式冷水机组主要由螺杆式制冷压缩机、壳管式冷凝器、满液式蒸发器等组成。对于满液式冷水机组，要实现液体冷媒完全将热传表面润湿同时又不会产生回液，就要对蒸发器内制冷剂液位进行精确控制，对蒸发器液位控制的解决方案大致可以分为两种：间接控制和直接控制。不管是哪种都需要用到传感器。

间接控制是指将除冷媒液位以外的其它系统参数作为调节对象，以间接实现对蒸发器液位的控制。间接控制可以是对蒸发器出口过热度进行控制，即通过温度传感器和控制模块中的控制逻辑，将过热度控制在大约1.5 至2.0℃，从而实现对液位的控制。此外，蒸发器液位也可以通过系统排气过热度、压缩机油位等反馈参数进行间接控制。

直接控制是直接以蒸发器内制冷剂液位作为被调参数，通过液位传感器采集到的液位信号与给定值进行比较，对目标值进行调节，调节信号输入到节流阀驱动装置，调节目标为节流阀的开度值，从而实现对供液量的精确调节，进而达到精确控制蒸发器内冷媒液位的目的。

随着温度传感器的发展，大多都是采用间接控制的方法进行测量，这样是非常方便的。类似的传感器不仅在空调上有应用，在洗衣机等其它类似家电上也有应用的。

应用于数字医疗 捕捉电压信号

微型传感器掀开数字药片面纱，“数字药片”就是在高科技盛行的时代下诞生的，这是一种内置可消化微芯片的药物，仅长宽仅1毫米，高也不过0.45毫米，体积跟一粒沙子相仿，被植入到正常药片中。其实质是一个微型传感器，由迷你硅片组成，内含极少量镁和铜，当其被吞食的时候，可直接利用人体胃液发电被服用后会和消化液反应产生轻微电压，将信号传送到皮肤表面。这就需要一个感应装置来捕捉和显示数字药片的信号，这以装置被称为接收片，它通常被贴在服用药片的患者贴近胃部的位置，这个装置接受轻微电压产生的信号并将其转化成为数据，传输到医生手机上，这样医生就知道病人有无按规定服药。而这个小装置不仅可以接受信息，还能够记录病人的心率、温度等――这些信息也能通过手机应用查看。

国内10大传感器上市公司

第1名：歌尔声学

歌尔声学股份有限公司成立于2001年6月，2008年5月在深圳证券交易所成功上市，是目前中国股票市场中市值最大的声学企业。主营业务为电声器件、电子配件和LED封装及相关产品的研发、生产和销售，主要为全球顶级厂商提供产品与服务，客户涵盖三星、LG、松下、索尼、谷歌、微软、缤特力、思科等。

第2名：大华股份

浙江大华技术股份有限公司是领先的监控产品供应商和解决方案服务商，2008年5月成功在A股上市。

第3名：航天电子

航天时代电子技术股份有限公司(简称航天电子)是中国航天科技集团公司旗下从事航天电子测控、航天电子对抗、航天制导、航天电子元器件专业的高科技上市公司。主营民用航天与运载火箭及配套装备、计算机技术及软硬件、电子测量与自动控制、新材料、通信产品、记录设备、仪器仪表、卫星导航与卫星应用技术及产品。其子公司长征火箭技术股份有限公司生产磁致伸缩位移传感器。

第4名：华天科技

天水华天科技股份有限公司成立于2003年12月，2007年11月公司股票在深圳证券交易所成功发行上市。华天科技主要从事半导体集成电路、MEMS传感器、半导体元器件的封装测试业务。

第5名：东风科技

东风电子科技股份有限公司(简称“东风科技”)，是以汽车零部件研发、制造、销售为主业的上市公司。控股股东为东风汽车有限公司，占公司总股本的75%。公司创立于1997年6月，由原东风汽车公司仪表公司改制组建东风汽车电子仪表股份有限公司，同年7月3日在上海证券交易所挂牌上市。

第6名：航天机电

上海航天汽车机电股份有限公司(简称“航天机电”)成立于1998年5月28日，是上海航天工业总公司、上海舒乐电器总厂(现更名为上海航天有线电厂)、上海新光电讯厂和上海仪表厂(现更名为上海仪表厂有限责任公司)等四家企业依托航天高科技优势共同发起，以募集设立方式设立的股份(上市)有限公司。是中国首家以“航天”命名的上市公司。公司主要从事车用空调、传感器、电机、控制器、多晶硅、太阳能电池、电池组件及光伏电站系统集成等。

第7名：通鼎互联

通鼎集团有限公司创建于1999年，占地2100多亩，总资产118亿元，是专业从事通信用光纤光缆、通信电缆、铁路信号电缆、城市轨道交通电缆、RF电缆、特种光电缆、光器件和机电通信设备等产品的研发、生产、销售和工程服务，并涉足房地产、金融等多元领域的国家级优秀民营企业集团。

第8名：华工科技

华工科技成立于1999年7月28日，2000年在深圳证券交易所上市，是华中地区第一家由高校产业重组上市的高科技公司，其下属有华工激光、华工正源、华工高理、华工图像、海恒化诚等企业。

第9名：科陆电子

深圳市科陆电子科技股份有限公司成立于1996年，于2007年3月在深交所挂牌上市。科陆电子主营电工仪器仪表与电力自动化，生产温度传感器压力传感器、液位传感器、位移传感器、流量开关传感器、速度传感器、称重传感器等。

第10名：士兰微

杭州士兰微电子股份有限公司(以下简称士兰微)1997年成立，是专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业，公司现在的主要产品是集成电路和半导体产品。