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传感器前景看好 新兴应用众多领域

编者语：在科学发展观的指导下以及我国走新型工业化迫切要求下，工业信息化、自动化前进的步伐进一步加快。新兴控制技术和传感器技术更是为我国工业的改革、转型增添了一对腾飞的翅膀。在微处理器和传感器变得越来越便宜的今天，全自动或半自动（通过人工指令进行高层次操作，自动处理低层次操作）系统可以包含更多智能性功能，能从其环境中获得并处理更多不同的参数。尤其是MEMS（微型机电系统）技术，它使数字传感器的体积非常微小并工业燃气且能耗与成本也很低。以纳米碳管或其它纳米材料制成的纳米传感器同样具有巨大的潜力。市场分析机构NanoMarketsLC估计在2008年，纳米传感器在全球的市场将达到二百八十万美金，到2012年会增至一千七百二十万美金。

“灵敏传感器”(smartsensor)或“数字传感器”(digitalsensor)指的是高级传感器，它包括调节和处理信号的电路及一个络通讯的界面。它们通常以模块（modules）形式制成，包含一个传感器、DSP（数字信号处理器）、一个DSC（数字信号控制器）或一个A噱头之余SIC（特定用途集成电路）；另外也有以系统封装（只有重新更换传感器SysteminPackage）或系统芯片(SystemonChip)的方式制成。在微处理器和传感器变得越来越便宜的今天，全自手机架动或半自动（通过人工指令进行高层次操作，自动处理低层次操作）系统可以包含更多智能性功能，电子印刷能从其环境中获得并处理更多不同的参数。尤其是MEMS（微型机电系统）技术，它使数字传感器的体积非常微小并且能耗与成本也很低。以纳米碳管或其它纳米材料制成的纳米传感器同样具有巨大的潜力。市场分析机构NanoMarketsLC估计在2008年，纳米传感器在全球的市场将达到二百八十万美金，到2012年会增至一千七百二十万美金。

即使在萌芽阶段，人们仍然认为在不久的将来数字传感器对电子市场具有重要的推动作用。制作数字传感器的接口以及支持用于数字传感器络的形式多样的通讯协议都是对技术工艺的巨大挑战。传感器的非均质特性和其操作条件的多样化也对技术工艺提出了巨大的挑战。目前在全世界有超过3000家传感器制造商正在运作，Intechno咨询公司估计它们在2008年的总销售额将会超过500亿美金。

数字传感器不仅能封头够感知所测量的物理参数，诸如位置、温度、照度、压力、电压或电流等；它们还能处理接收到的信号并将其发送到络中去。因此一个传感器节点除了传感器本身，还包括信号获取、处理、通讯及能耗管理等等的一整套电路系统。

现在系统设计所包含的传感器和处理器越来越多。随着传感器和处理器价格的不断降低，取代机械控制结构的阈值也在不断变化。在系统中选择正确的传感器组合和处理算法可以显著地降低原材料及能耗的费用并提高系统的总体性能。目前，不断提高操作的简化程度和延长能源的使用寿命变得越来越重要，尤其是如今越来越多的传感器络动辄就配置1000或更多的传感器节点。

传感器越来越多地被应用到许多领域，包括军事、汽车、工业、医药、家居的安全与警戒、环境监测等等，甚至被应用到消费领域。在大型家用电器尤其是洗衣机和冰箱中，集成传感器的使用显著增长。

传感器技术在现代汽车的重大改进中起到了主要作用。抗磁性（拒磁）传感器（Magnetoresistive?sensors）在汽车中用于决定机械系统的角度、速度或位置，汽车的防滑系统以及发动机和变速箱的控制需要这些数据。在汽车中还有其它各种各样的传感器，像雷达、红金属材料必须更加重视原始创新能力的屈服强度1定小于极限强度外线、视频、惯性和超声传感器等等，它们的设计是以防锁煞车系统（antilockbraking）、可遥控自动驾驶仪、电压稳压控制器（electronic-stabilitycontrol）、换道并线及盲点探测系统、牵引控制、防撞系统以及气囊调节等等为目标的。

汽车发动机管理系统是一个富含传感器的系统。除了监控司机与踏板之间的接触状况，此系统还测量许多变量，诸如系统中的空气、燃料和尾气的温度、压力以及化学成分等，并综合所有这些信息，以便优化发动机的输出功率、燃料效率、排放性能、传动经验甚至是适应不同的燃料类型。