傳感(gan)器在科學技術領(ling)域、工農業生產(chan)以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對傳感(gan)器提出的越來越高的要求是傳感(gan)器技術發展的強大動力。

傳感器(qi)在(zai)科(ke)學技(ji)術領域(yu)、工農業生產(chan)以及日常生活中(zhong)發(fa)揮著越來(lai)越重要的(de)作(zuo)用。人類社會對傳感器(qi)提出的(de)越來(lai)越高的(de)要求是傳感器(qi)技(ji)術發(fa)展的(de)強大動(dong)力。而現代們學技(ji)術突飛(fei)猛進則(ze)提供了堅強的(de)后(hou)盾。

隨著科技的發(fa)展，傳感器也在不斷的更新發(fa)展。

1、開發新型傳(chuan)感器

    新(xin)(xin)(xin)型(xing)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，大致應(ying)(ying)包(bao)括：①采用(yong)(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)原理(li)；②填補傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)空白；③仿生(sheng)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)等諸方面。它們之間(jian)是(shi)互相聯系的。傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的工作(zuo)機理(li)是(shi)基于各種效應(ying)(ying)和(he)定律，由此(ci)啟發(fa)(fa)人(ren)們進(jin)一(yi)步探(tan)索具有(you) 新(xin)(xin)(xin)效應(ying)(ying)的敏感(gan)功能材料，并以此(ci)研(yan)制(zhi)出具有(you)新(xin)(xin)(xin)原理(li)的新(xin)(xin)(xin)型(xing)物性型(xing)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)件，這是(shi)發(fa)(fa)展(zhan)高(gao)性能、多功能、低(di)成本(ben)和(he)小型(xing)化(hua)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的重要(yao)途徑。結(jie)構型(xing)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)發(fa)(fa)展(zhan)得較 早，目前日趨(qu)成熟。結(jie)構型(xing)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，一(yi)般說它的結(jie)構復雜(za)，體積偏大，價(jia)格偏高(gao)。物性型(xing)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)大致與(yu)之相反(fan)，具有(you)不(bu)少誘人(ren)的優(you)點，加(jia)之過去(qu)發(fa)(fa)展(zhan)也不(bu)夠。世界各 國都在物性型(xing)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)方面投(tou)入大量人(ren)力、物力加(jia)強研(yan)究，從而使它成為一(yi)個值得注意(yi)的發(fa)(fa)展(zhan)動向。其中利用(yong)(yong)(yong)量子(zi)力學(xue)諸效應(ying)(ying)研(yan)制(zhi)的低(di)靈敏閾(yu)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，用(yong)(yong)(yong)來檢測微弱的 信(xin)號，是(shi)發(fa)(fa)展(zhan)新(xin)(xin)(xin)動向之一(yi)。

2、集(ji)成化、多功(gong)能化、智能化

    傳(chuan)感(gan)(gan)器集成(cheng)化包括(kuo)兩(liang)種定義(yi)，一(yi)(yi)(yi)(yi)是同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)功能(neng)的多元件并列(lie)(lie)化，即將同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)類型的單個(ge)(ge)(ge)傳(chuan)感(gan)(gan)元件用集成(cheng)工藝在同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)平面(mian)上排列(lie)(lie)起來，排成(cheng)1維的為線性傳(chuan)感(gan)(gan)器，CCD圖 象傳(chuan)感(gan)(gan)器就屬(shu)于這種情況。集成(cheng)化的另一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)定義(yi)是多功能(neng)一(yi)(yi)(yi)(yi)體(ti)化，即將傳(chuan)感(gan)(gan)器與(yu)放大、運算以(yi)及溫(wen)度補償(chang)等(deng)環(huan)節(jie)一(yi)(yi)(yi)(yi)體(ti)化，組(zu)裝成(cheng)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)器件。

隨著集(ji)(ji)(ji)成(cheng)化技術的發展，各(ge)類混合集(ji)(ji)(ji)成(cheng)和單片集(ji)(ji)(ji)成(cheng)式(shi)壓(ya)(ya)力傳感器(qi)相繼(ji)出現，有(you)的已經成(cheng)為商品。集(ji)(ji)(ji)成(cheng)化壓(ya)(ya)力傳感器(qi)有(you)壓(ya)(ya)阻式(shi)、電(dian)容式(shi)、等類型，其中壓(ya)(ya)阻式(shi)集(ji)(ji)(ji)成(cheng)化傳感器(qi)發展快、應用廣。

    傳(chuan)感器(qi)的多功(gong)能(neng)化(hua)也是其(qi)發展方向之一。所謂多功(gong)能(neng)化(hua)的典型實例，美國某大學傳(chuan)感器(qi)研(yan)究發展中心研(yan)制的單片(pian)硅多維力傳(chuan)感器(qi)可(ke)以(yi)同時(shi)測量3個(ge)(ge)線速度(du)(du)、3個(ge)(ge)離心 加速度(du)(du)（角(jiao)速度(du)(du)）和(he)3個(ge)(ge)角(jiao)加速度(du)(du)。主要元件(jian)是由4個(ge)(ge)正確設(she)計(ji)安裝在一個(ge)(ge)基(ji)板上的懸臂梁組成的單片(pian)硅結構，9個(ge)(ge)正確布置在各個(ge)(ge)懸臂梁上的壓阻敏(min)感元件(jian)。多功(gong) 能(neng)化(hua)不僅(jin)可(ke)以(yi)降低生產(chan)成本，減小體積，而且可(ke)以(yi)有(you)效的提高傳(chuan)感器(qi)的穩定性(xing)、可(ke)靠性(xing)等性(xing)能(neng)指標。把多(duo)(duo)(duo)個功(gong)能不同的(de)(de)傳(chuan)感(gan)元件集成在一起(qi)，除可(ke)同時進行多(duo)(duo)(duo)種參數的(de)(de)測量外，還可(ke)對(dui)這些(xie)參數的(de)(de)測量結(jie)果進行綜合(he)處理和(he)評價(jia)，可(ke)反(fan)映出被測系統(tong)的(de)(de)整(zheng)體狀態。由(you)上還可(ke)以看出，集成化對(dui)固態傳(chuan)感(gan)器帶來(lai)了許多(duo)(duo)(duo)新的(de)(de)機會，同時它(ta)也是多(duo)(duo)(duo)功(gong)能化的(de)(de)基礎。

    傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)與(yu)微處理(li)機相結合(he)(he)，使之(zhi)(zhi)不(bu)僅具(ju)有檢測(ce)功(gong)能(neng)(neng)，還具(ju)有信(xin)息處理(li)、邏(luo)輯判(pan)斷、自診斷、以(yi)及“思維(wei)”等(deng)人工智(zhi)能(neng)(neng)，就稱之(zhi)(zhi)為傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)的智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)。借助于半(ban)導體集(ji)成 化(hua)技術(shu)把傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)部(bu)分與(yu)信(xin)號預處理(li)電(dian)路、輸入輸出(chu)接(jie)口、微處理(li)器(qi)等(deng)制(zhi)作在同(tong)一塊芯片上，即成為大(da)規(gui)模集(ji)成智(zhi)能(neng)(neng)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)。可以(yi)說(shuo)智(zhi)能(neng)(neng)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)是(shi)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)技術(shu)與(yu)大(da)規(gui)模 集(ji)成電(dian)路技術(shu)相結合(he)(he)的產(chan)(chan)物，它(ta)的實(shi)現將取(qu)決于傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)技術(shu)與(yu)半(ban)導體集(ji)成化(hua)工藝水(shui)平的提(ti)高(gao)與(yu)發展。這類傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)具(ju)有多能(neng)(neng)、高(gao)性能(neng)(neng)、體積(ji)小、適宜大(da)批量生產(chan)(chan)和使用方 便等(deng)優點，可以(yi)肯定地(di)說(shuo)，是(shi)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)重要(yao)的方向(xiang)之(zhi)(zhi)一。

3、新材料開發

    傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)是(shi)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)技(ji)術(shu)(shu) 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)基(ji)礎(chu), 是(shi)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)技(ji)術(shu)(shu)升級(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)支撐。隨著材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)科(ke)學的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進步,傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)技(ji)術(shu)(shu)日臻(zhen)成(cheng)熟,其種類越(yue)來越(yue)多,除了(le)早期使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、陶(tao)瓷材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)以(yi)外,光(guang)(guang)導(dao)纖(xian)(xian)維以(yi)及(ji)超(chao)導(dao)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao) 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)開發,為傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)提(ti)供了(le)物質(zhi)基(ji)礎(chu)。例如,根據以(yi)硅(gui)為基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)許多半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)易于(yu)微型(xing)(xing)化(hua)、集(ji)成(cheng)化(hua)、多功能(neng)化(hua)、智(zhi)能(neng)化(hua),以(yi)及(ji)半(ban)導(dao)體(ti)光(guang)(guang)熱探測器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)具(ju)(ju)有靈(ling)敏(min)(min)(min)度(du) 高(gao)(gao)、精度(du)高(gao)(gao)、非接觸性(xing)等(deng)特點,發展(zhan)紅(hong)外傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、激光(guang)(guang)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)現(xian)代傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi);在(zai)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)中,陶(tao)瓷材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、有機材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)發展(zhan)很(hen)(hen)快,可采用(yong)(yong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)配方混合原(yuan) 料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao),在(zai)精密調配化(hua)學成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)上,經(jing)過(guo)高(gao)(gao)精度(du)成(cheng)型(xing)(xing)燒(shao)結,得到對(dui)(dui)某一(yi)種或某幾種氣(qi)(qi)體(ti)具(ju)(ju)有識(shi)別功能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao),用(yong)(yong)于(yu)制成(cheng)新(xin)型(xing)(xing)氣(qi)(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。此(ci)外,高(gao)(gao)分(fen)子有機敏(min)(min)(min)感(gan)(gan) 材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao),是(shi)近幾年人們極(ji)為關(guan)注的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)(ju)有應用(yong)(yong)潛力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)型(xing)(xing)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao),可制成(cheng)熱敏(min)(min)(min)、光(guang)(guang)敏(min)(min)(min)、氣(qi)(qi)敏(min)(min)(min)、濕敏(min)(min)(min)、力(li)敏(min)(min)(min)、離(li)子敏(min)(min)(min)和生物敏(min)(min)(min)等(deng)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷發展(zhan),也促進 了(le)更新(xin)型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)開發,如納(na)米(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)等(deng)。美(mei)國NRC公司已開發出納(na)米(mi)(mi)ZrO2 氣(qi)(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),控(kong)制機動車輛尾(wei)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排放,對(dui)(dui)凈化(hua)環境效果很(hen)(hen)好,應用(yong)(yong)前(qian)景(jing)比較廣闊。由于(yu)采用(yong)(yong)納(na)米(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)制作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),具(ju)(ju)有龐大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)界(jie)面,能(neng)提(ti)供大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)通道(dao),而(er) 且導(dao)通電阻很(hen)(hen)小,有利于(yu)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向(xiang)微型(xing)(xing)化(hua)發展(zhan)，隨著科(ke)學技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷進步將有更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)誕生。

4、新工藝的采用

    在發(fa)展(zhan)新型傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)中，離 不開新工藝(yi)的(de)采用(yong)。新工藝(yi)的(de)含(han)義范(fan)圍(wei)很廣，這里(li)主(zhu)要指與發(fa)展(zhan)新興傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)聯系特別(bie)密切的(de)微細加(jia)(jia)工技術(shu)。該技術(shu)又(you)稱微機械(xie)加(jia)(jia)工技術(shu)，是(shi)近年來隨(sui)著集成(cheng)電(dian)路(lu)工藝(yi) 發(fa)展(zhan)起(qi)來的(de)，它(ta)是(shi)離子(zi)束(shu)(shu)、電(dian)子(zi)束(shu)(shu)、分子(zi)束(shu)(shu)、激光束(shu)(shu)和化(hua)學刻蝕(shi)等(deng)用(yong)于(yu)微電(dian)子(zi)加(jia)(jia)工的(de)技術(shu)，目前已(yi)越來越多地(di)用(yong)于(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)領(ling)域，例(li)如濺射(she)、蒸(zheng)鍍、等(deng)離子(zi)體刻蝕(shi)、化(hua) 學氣體淀積（CVD）、外延、擴散、腐蝕(shi)、光刻等(deng)，迄(qi)今已(yi)有大量采用(yong)上(shang)述(shu)工藝(yi)制成(cheng)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)國內外報道。

5、智能材料

    智能(neng)(neng)(neng)材料(liao)(liao)(liao)是(shi)指設計和控制 材料(liao)(liao)(liao)的物(wu)(wu)理、化學(xue)、機(ji)械、電學(xue)等參數(shu)，研制出生物(wu)(wu)體(ti)材料(liao)(liao)(liao)所具(ju)(ju)有的特性(xing)或者優于生物(wu)(wu)體(ti)材料(liao)(liao)(liao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的人造(zao)材料(liao)(liao)(liao)。有人認為(wei)，具(ju)(ju)有下述功能(neng)(neng)(neng)的材料(liao)(liao)(liao)可稱(cheng)之(zhi)為(wei)智能(neng)(neng)(neng)材料(liao)(liao)(liao)： 具(ju)(ju)備對環境的判(pan)斷(duan)可自(zi)適應功能(neng)(neng)(neng)；具(ju)(ju)備自(zi)診斷(duan)功能(neng)(neng)(neng)；具(ju)(ju)備自(zi)修(xiu)復功能(neng)(neng)(neng)；具(ju)(ju)備自(zi)增強功能(neng)(neng)(neng)（或稱(cheng)時基功能(neng)(neng)(neng)）。

    生物體材(cai)料(liao)的(de)(de)最突出特點是(shi)具(ju)有(you)時基(ji)功能(neng)，因此這種(zhong)傳感器特性是(shi)微分型的(de)(de)，它對變分部分比(bi)較(jiao)敏(min)感。反之(zhi)，長期處于某一環境(jing)并習慣了此環境(jing)，則靈敏(min)度(du)(du)下降。一 般說來，它能(neng)適應環境(jing)調節其靈敏(min)度(du)(du)。除了生物體材(cai)料(liao)外(wai)，最引人注(zhu)目的(de)(de)智能(neng)材(cai)料(liao)是(shi)形狀(zhuang)(zhuang)記(ji)憶(yi)(yi)合金、形狀(zhuang)(zhuang)記(ji)憶(yi)(yi)陶瓷和(he)形狀(zhuang)(zhuang)記(ji)憶(yi)(yi)聚合物。智能(neng)材料的(de)探索工(gong)作剛剛開(kai)始，相信不久的(de)將來會有很大的(de)發(fa)展(zhan)。