智能傳感器的發(fā)展趨勢

      智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。一般智能機器人的感覺系統(tǒng)由多個傳感器集合而成，采集的信息需要計算機進行處理，而使用智能傳感器就可將信息分散處理，從而降低成本。與一般傳感器相比，智能傳感器具有以下三個優(yōu)點：通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的編程自動化能力；功能多樣化。

　　智能傳感器的制造基礎(chǔ)是微機械加工技術(shù)，將硅進行機械、化學(xué)、焊接加工，再采用不同的封裝技術(shù)來封裝，近幾年又發(fā)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(tài)測量時常要求在幾微秒內(nèi)完成數(shù)據(jù)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(shè)計和其質(zhì)量，這些軟件主要有五大類。包括標(biāo)度換算、數(shù)字調(diào)零、非線性補償、溫度補償、數(shù)字濾波技術(shù)。

　　我國智能傳感器的研究主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué)，始于八十年代中期，八十年代末中國國防科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)等大專院校相繼報道了研究成果。九十年代初，國內(nèi)幾家研究機構(gòu)采用混合集成技術(shù)成功的研制出實用的智能傳感器，標(biāo)志著我國智能傳感器的研究進入了行列，但是與國外的*技術(shù)相比，我們還有較大差距。

　　據(jù)Honeywell工業(yè)測量與控制部產(chǎn)品TomGriffiths的定義：“一個良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅(qū)動的傳感器與儀表套裝，并且具有通信與板載診斷等功能，為監(jiān)控系統(tǒng)和/或操作員提供相關(guān)信息，以提高工作效率及減少維護成本。”智能傳感器集成了傳感器、智能儀表全部功能及部分控制功能，具有很高的線性度和低的溫度漂移，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性、簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

　　智能傳感器已廣泛應(yīng)用于航天、航空、國防、科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域中。例如，它在機器人領(lǐng)域中有著廣闊應(yīng)用前景，智能傳感器使機器人具有類人的五官和大腦功能，可感知各種現(xiàn)象，完成各種動作。

　　但與國外相比，我國傳感器和儀表元器件的產(chǎn)品品種和質(zhì)量水平，尚不能滿足國內(nèi)市場的需求，總體水平還處于國外上世紀(jì)90年代初期的水平。

　　存在的主要問題有：

　?。?）科技創(chuàng)新差，核心制造技術(shù)嚴(yán)重滯后于國外，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少，品種不全，產(chǎn)品技術(shù)水平與國外相差15年左右。

　?。?）投資強度偏低，科研設(shè)備和生產(chǎn)工藝裝備落后，成果水平低，產(chǎn)品質(zhì)量差。

　?。?）科技與生產(chǎn)脫節(jié)，影響科研成果的轉(zhuǎn)化，綜合實力較低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁不足。

　　戰(zhàn)略目標(biāo)

　　到2020年，傳感器及儀表元件領(lǐng)域應(yīng)爭取實現(xiàn)三大戰(zhàn)略目標(biāo)：

　?。?）以工業(yè)控制、汽車、通訊、環(huán)保為重點服務(wù)領(lǐng)域，以傳感器、彈性元件、光學(xué)元件、電路為重點對象，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)和產(chǎn)品;

　?。?）以MEMS工藝為基礎(chǔ)，以集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)為依托，加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發(fā)，使主導(dǎo)產(chǎn)品達到和接近國外同類產(chǎn)品的*水平;

　?。?）以增加品種、提高質(zhì)量和經(jīng)濟效益為主要目標(biāo)，加速產(chǎn)業(yè)化，使國產(chǎn)傳感器和儀表元器件的品種占有率達到70%~80%，產(chǎn)品達60%以上。