传感器的集成化与多功能化

传感器技术将是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点,各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起,日本就将传感器技术列为优先发展的高新技术之首,美国等西方国家也将传感器技术列为国家科技和国防技术发展的重点内容。我国在20世纪80年代以来也已将传感器技术列入国家高新科技发展的重点。21世纪是人类全面进入信息电子化的时代,作为现代信息技术的两大支柱之一的传感器技术必将有较大的发展,概括起来有以下几个方面。

集成化

半导体集成技术与厚、薄膜技术,使传感器集成化成为可能。把信息摄取、放大、变换、传输以及信息处理和存储都制作在同一基片上,它具有反馈功能。传感器的集成化为敏感元件的小型化与薄型化以及为提供高质量、长寿命、低功耗、低售价和特殊功能的新一代的敏感元件创造了条件。

传感器集成化的另一个含义是把一些同样的单个传感器配置在同一个面上。将一些伟感器配成一列,称为一维传感器;将一些传感器配置成矩阵,称为二维传感器。

多功能化

传感器的功能化一般是指传感器本身不仅具有检测功能,而且还兼有信号处理等其他功能。并且,传感器与其他功能相结合,从而产生出新的功能,也是功能化的一种类型。例如,有一种热敏传感器是由温度传感器与开关元件集成化而构成的。对于这种元件,要将其集电极的反向饱和电流设计成灵敏地随温度而变化,能起控温作用的结构形式。这种器件同时具备温度传感器与开关两种功能。

利用多种物理,化学,生物效应或传感器与相应电子测量电路相结合,使传感器多功能化,这是目前传感器的一种趋势。例如,微粒热/湿/气敏多功能敏感器件以及集成温度传感器、集成压力传感器、集成磁阻传感器等都属于此类。