【正文】 傳送和處理的信號，我們所需要的用于系統(tǒng)控制的信息就無法獲得，進而使整個系統(tǒng)就無法正常有效的工作。 現(xiàn)代傳感 器 技術的發(fā)展方向 當前，傳感器技術的主要發(fā)展動向，一是開展基礎研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)傳感器的新材料和新工藝；二是實現(xiàn)傳感器的集成化與智能化。 (1) 發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)新材料， —— 新現(xiàn)象、新原理、新材料是發(fā)展傳感器技術，研究新型傳感器的重要基礎，每一種新原理、新材料的發(fā)現(xiàn)都會伴隨著新的傳感器種類誕生。 (2) 集成化，多功能化 —— 向敏感功能裝置發(fā)展 傳感器的集成化，最近積極地應用了半導體集成電路技術及其開發(fā)思想用于傳感器制造。如采用微細加工技術制作微型傳感器 ；采用厚膜和薄膜技術制作傳感器等。 (3) 向未開發(fā)的領域挑戰(zhàn) —— 生物傳感器 到目前為止，正大力研究。開發(fā)的傳感器大多為物理傳感器，今后應積極開發(fā)研究化學傳感器和生物傳感器。特別是智能機器人技術的發(fā)展，需要研制各種模擬人的感覺器官的傳感器，如已有的機器人力覺、觸覺傳感器、味覺傳感器等。 與國外的差距 我國傳感器的研究，始于 20 世紀 80 年代，主要集中在專業(yè)研究所和大學，與國外先進技術相比，還還有較大差距。主要表現(xiàn)在： （ 1） 我國傳感器的產(chǎn)業(yè)結構，存在著企業(yè)分散、實力不強、市場開拓不力等問題。我國從事傳感器研究和生產(chǎn)的單位約 1 300 家，居世界第一，但真正形成一定規(guī)模的卻寥寥無幾。多數(shù)企業(yè)是低水平的重復，處在生產(chǎn)的初級階段。 （ 2） 傳感器屬于多學科交叉、技術密集的高技術產(chǎn)品，其技術水平?jīng)Q定于科學研究的水平。而我國在傳感器研究方面科研投資強度偏低，科研設備落后，加之我國存在科研和生產(chǎn)脫節(jié)的現(xiàn)象，所以影響了傳感器科研成果的轉化， 造成了我國傳感器產(chǎn)品綜合實力較低，阻礙了傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。世界傳感器的種類約有 2 萬多種，而我國經(jīng)過“八五”、“九五”的發(fā)展，目前也僅有 3 000 多種，尚有大量品種需要開發(fā)。 （ 3） 我國傳感器產(chǎn)品的技術水平與國外有較大差距，主要是長期穩(wěn)定性和可靠性較差，限制了其應用領域和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 黃岡職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 19 頁 共 23 頁 今后的發(fā)展趨勢 雖然我國傳感器產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀還不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，產(chǎn)品技術水平與國外相比還有較大差距，但是從統(tǒng)一市場的觀點看，我國具有傳感器的廣闊市場，所以我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前途還是光明的。因此，必須加強 技術研究和引進先進設備，以提高整體水平。傳感器技術今后的發(fā)展趨勢，主要表現(xiàn)在以下方面： （ 1） 新材料開發(fā) 。 傳感器材料是傳感器技術的重要基礎 , 是傳感器技術升級的重要支撐。隨著材料科學的進步 ,傳感器技術日臻成熟 ,其種類越來越多 ,除了早期使用的半導體材料、陶瓷材料以外 ,光導纖維以及超導材料的開發(fā) ,為傳感器的發(fā)展提供了物質基礎。例如 ,根據(jù)以硅為基體的許多半導體材料易于微型化、集成化、多功能化、智能化 ,以及半導體光熱探測器具有靈敏度高、精度高、非接觸性等特點 ,發(fā)展紅外傳感器、激光傳感器、光纖傳感器等現(xiàn)代傳感器 。在敏 感材料中 ,陶瓷材料、有機材料發(fā)展很快 ,可采用不同的配方混合原料 ,在精密調配化學成分的基礎上 ,經(jīng)過高精度成型燒結 ,得到對某一種或某幾種氣體具有識別功能的敏感材料 ,用于制成新型氣體傳感器。此外 ,高分子有機敏感材料 ,是近幾年人們極為關注的具有應用潛力的新型敏感材料 ,可制成熱敏、光敏、氣敏、濕敏、力敏、離子敏和生物敏等傳感器。傳感器技術的不斷發(fā)展 ,也促進了更新型材料的開發(fā) ,如納米材料等。美國 NRC 公司已開發(fā)出納米 ZrO2 氣體傳感器 ,控制機動車輛尾氣的排放 ,對凈化環(huán)境效果很好 ,應用前景比較廣闊。由于采用納米材料制作 的傳感器 ,具有龐大的界面 ,能提供大量的氣體通道 ,而且導通電阻很小 ,有利于傳感器向微型化發(fā)展，隨著科學技術的不斷進步將有更多的新型材料誕生。 （ 2）應用新技術和新的物理效應，擴大檢測領域的應用。檢測原理大多以各種物理效應為基礎。近代物理學的發(fā)展，對仿生學的研究、仿造生物的感覺功能的新型傳感器的開發(fā)應用，使得傳感器技術的應用領域更廣闊。如今的檢測領域，正向著社會需要各方面擴展，不僅用于工業(yè)部門，而且也涉及到工程、海洋開發(fā)、宇宙航行等尖端科學技術和新興工業(yè)領域，生物、醫(yī)療、環(huán)境污染監(jiān)測、危險品和毒品的偵察、安全監(jiān) 測方面，同時也滲透到人類的日常生活當中。 （ 3）向高精度發(fā)展，研制出靈敏度高、精確度高、響應速度快、互換性好的新型傳感器，以確保生產(chǎn)自動化的可靠性。近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，要求靈敏度、精確度和穩(wěn)定性等盡可能的高。例如超精度的在線檢測，要求＜ μm。對傳感器可靠性故障率的數(shù)學模型和計算方法的研究，大大提高檢測系統(tǒng)的可靠性。為了使自動檢測裝置適應在各種復雜條件下可靠工作，要求研制的檢測系統(tǒng)，具有較高的抗干擾能力和適應生產(chǎn)要求的較長的使用壽命。 （ 4）發(fā)展小型化、集成化、多功能化、多維化、智能化和 高性能、擴大量程范圍的檢測裝置。隨著半導體材料的研究和新工藝的進展，已研制出一批新型半導體傳感器；光刻、擴散及各向異性腐蝕等集成電路新工藝，也已滲透到傳感器的制造過程中，從而使檢測系統(tǒng)更趨于小型化、集成化、多功能化、多維化及性能更強。 （ 5） 向智能化數(shù)字化發(fā)展。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，傳感器的功能已突破傳統(tǒng)的功能，其輸出不再是一個單一的模擬信號 (如 0～ 10 mV)，而是經(jīng)過微電腦處理好后的數(shù)字信號，有的甚至帶有控制功能，即智能傳感器。 總之，傳感器技術會朝著各種領域發(fā)展： 化學傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、家庭安全、環(huán)境監(jiān)測 、能源、醫(yī)療衛(wèi)生等領域具有十分重要的作用 ,需求將越來越迫切。 化學傳感器今后發(fā)展重點是微型化、智能化、多功能化。深入研究有機、無機生黃岡職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 20 頁 共 23 頁 物類化學傳感器的工作原理 ,提高敏感材料功能設計能力 ,靈活地應用微機械加工技術 ,敏感膜修飾技術 ,微電子技術、光纖技術、生物工程技術等多種枝術融合 ,使傳感器性能最優(yōu)化。 應用仿生學、傳感器學、計算科學聯(lián)理作為仿生傳感器取得了重大進展 ,生物傳感器是跨學科的科學 ,它著眼于保健、環(huán)境、衣業(yè)和食品工業(yè)的檢測的需求。 環(huán)境保護愈來愈普遍受到人們的重視。目前我國傳感器第一大用戶冶 金行業(yè) ,所需 100 種專用高附加值傳感器幾乎全部依靠進口（例如鋼水包的高溫稱重傳感器）。 從節(jié)能、環(huán)保、提高汽車安全性和舒適件等方面分析 ， 也 將會有一個較大的市場需求。 為了以后能夠在這些方面能夠突飛猛進，為了以后傳感器在生活上能夠取到舉足輕重的地位，必須讓技術與現(xiàn)實狀況相結合，向其所要達到的標準，所要需求的方向邁進，傳感器技術最終一定能在社會上取得重要的位置。 黃岡職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 21 頁 共 23 頁 結 論 當今世界已進入信息時代，在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領域中信息的主要途徑與 手段。 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)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(chǎn)品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。 在機電一體化系統(tǒng)中，無論是機械電子化產(chǎn)品（如數(shù)控機床），還是機電相互融合的高級產(chǎn)品（如機器人），都離不開檢測與傳感器這個重要環(huán)節(jié)。檢測傳感技術的不斷 發(fā)展是為了適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需求，取得的進展也是十分引人矚目的。 傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診 斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。 由此可見，傳感器技術在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術將會出現(xiàn)一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平 ， 今后必將有更輝煌的飛躍。 黃岡職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 22 頁 共 23 頁 致 謝 畢業(yè)設計 是 對我們 知識 運用 能力 的 一次全面的考核 ，也 是對 我們 進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng) 我們 綜合運用所學知識獨立地分析 問題和解決問題的能力，然而由于知識掌握 的不牢固以及自身能力的不足等因素，在完成的過程中遇到了不少問題，但 每有 我不能解決的 問題 時 ， 指導老師 總是耐心的解答 ，給予我大力的支持和幫助，使我能夠充滿熱情的投入到畢業(yè)設計中去，最終圓滿完成了畢業(yè)設計。 在此我首先要特別感謝我的指導老師夏繼軍 副教授；其次要 感謝 機電 學院的專業(yè)老師們，他們不僅教會我專業(yè)方面的知識，而且還教會我們做人做事的道理；最后要感謝我的同學們，在遇到問題時，離不開與他們的探討研究。從選題到論文的圓滿完成，都離不 開他們精心的指導、嚴格的教誨、真誠的幫助，我 再次深深的表示謝意！ 在今后的工作學習中我將更加努力，不讓 他們失望。 黃岡職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 第 23 頁 共 23 頁 參考文獻 [1]魏天路 . 機電一體化系統(tǒng)設計 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [2]宋文緒、楊帆主編 自動檢測技術 . 北京：高等教育出版社 ， [3]韓連英，王曉紅 .光纖傳感器在機械設備檢測中的應用 [J].光機電信息 .2022 [4]張開遜 .現(xiàn)代傳感技術在信息科學中的地位 [J].工業(yè)計量 .2022（ 1） [5]陳瑜 .國外機電一體化技術發(fā)展趨勢 [J].國外機電一體化技術 .2022， 5 [6]胡泓、姚伯威主編 .機電 一體化原理及應用 .北京：國防工業(yè)出版社， 1999 [7]李建勇 .機電一體化技術 [M].北京 :科學出版社 ,2022.