感測器發展歷史

『壹』 生物感測器的歷史沿革

1967年S.J.烏普迪克等制出了第一個生物感測器葡萄糖感測器。將葡萄糖氧化酶包含在聚丙烯醯胺膠體中加以固化，再將此膠體膜固定在隔膜氧電極的尖端上，便製成了葡萄糖感測器。當改用其他的酶或微生物等固化膜，便可製得檢測其對應物的其他感測器。固定感受膜的方法有直接化學結合法；高分子載體法；高分子膜結合法。現已發展了第二代生物感測器（微生物、免疫、酶免疫和細胞器感測器），研製和開發第三代生物感測器，將系統生物技術和電子技術結合起來的場效應生物感測器，90年代開啟了微流控技術，生物感測器的微流控晶元集成為葯物篩選與基因診斷等提供了新的技術前景。由於酶膜、線粒體電子傳遞系統粒子膜、微生物膜、抗原膜、抗體膜對生物物質的分子結構具有選擇性識別功能，只對特定反應起催化活化作用，因此生物感測器具有非常高的選擇性。缺點是生物固化膜不穩定。生物感測器涉及的是生物物質，主要用於臨床診斷檢查、治療時實施監控、發酵工業、食品工業、環境和機器人等方面。
生物感測器是用生物活性材料（酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能器有機結合的一門交叉學科，是發展生物技術必不可少的一種先進的檢測方法與監控方法，也是物質分子水平的快速、微量分析方法。在未來21世紀知識經濟發展中，生物感測器技術必將是介於信息和生物技術之間的新增長點，在國民經濟中的臨床診斷、工業控制、食品和葯物分析（包括生物葯物研究開發）、環境保護以及生物技術、生物晶元等研究中有著廣泛的應用前景。

『貳』 感測器的發展歷史

感測器的發展歷史，這真的是沒有關注過，沒有了解到的不太懂得了。

『叄』 誰知道壓力感測器的發展歷史及其原理

光電感測器：是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉變成為電信號的器件。
光電式感測器是以光電器件作為轉換元件的感測器。它可用於檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式感測器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。近年來，新的光電器件不斷涌現，特別是ccd圖像感測器的誕生，為光電感測器的進一步應用開創了新的一頁。
應用：
一、煙塵濁度監測儀
防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
2．光電池在光電檢測和自動控制方面的應用
光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極體相同，但它們的基本結構和製造工藝不完全相同。由於光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，雜訊低等，它已廣泛地用於光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
……
參考資料：我的教材《感測器與檢測技術》

『肆』 磁感測器的發展歷程

磁感測器的發展,在本世紀70～80 年代形成高潮。90 年代是已發展起來的這些磁感測器的成熟和完善的時期。
(1) 集成電路技術的應用。將硅集成電路技術用於磁感測器,開始於1967 年。Honeywell 公司Mi2croswitch 分部的科技人員將Si 霍爾片和它的訊號處理電路集成到一個單晶元上,製成了開關電路,首開了單片集成磁感測器之先河。已經出現了磁敏電阻電路、巨磁阻電路等許多種功能性的集成磁感測器。
(2) InSb 薄膜技術的開發成功,使InSb 霍爾元件產量大增,成本大幅度下降。最先運用這種技術獲得成功的日本旭化成電子公司,如今可年產5 億只以上。
(3) 強磁性合金薄膜。1975 年面市的強磁合金薄膜磁敏電阻器利用的是強磁合金薄膜中的磁敏電阻各向異性效應。在與薄膜表面平行的磁場作用下,以坡莫合金為代表的強磁性合金薄膜的電阻率呈現出2 [%]～5 [%]的變化。利用這種效應已製成三端、四端磁阻器件。四端磁阻橋已大量用於磁編碼器中,用來檢測和控制電機的轉速。此外,還作成了磁阻磁強計、磁阻讀頭以及二維、三維磁阻器件等。它們可檢測10 - 10～10 - 2 T 的弱磁場,靈敏度高、溫度穩定性好, 將成為弱磁場感測和檢測的重要器件。
(4) 巨磁電阻多層膜。由不同金屬、不同層數和層間材料的不同組合,可以製成不同的機制的巨磁電阻(giant magneto - resistance) 磁感測器。它們呈現出的隨磁場而變化的電阻率,比單層的各向異性磁敏電阻器的要高出幾倍,正受到研製高密度記錄磁碟讀出頭的科技人員的極大關注，已見有5 G位元組的自旋閥頭的設計分析的報導。
(5) 各種不同成分和比例的非晶合金材料的採用,及其各種處理工藝的引入,給磁感測器的研製注入了新的活力,已研製和生產出了雙芯多諧振盪橋磁感測器、非晶力矩感測器、壓力感測器、熱磁感測器、非晶大巴克豪森效應磁感測器等[4 ] 。發現的巨磁感應效應(giant magneto inctive effect) 和巨磁阻抗效應(giant magneto - impedance effect) ,比巨磁電阻的響應靈敏度高一個量級,可能做成磁頭,成為高密度磁碟讀頭的有力競爭者。利用非晶合金的高導磁率特性和可做成細絲的機械特性,將它們用於磁通門和威根德等器件中,取代坡莫合金芯,使器件性能得到大大的改善。(6) Ⅲ- Ⅴ族半導體異質結構材料。例如,在InP 襯底上用分子束外延技術生長In0. 52Al0. 48As/In0. 8Ga0. 2As ,形成假晶結構,產生二維電子氣層,其層厚是分子級的,這種材料的能帶結構發生改變。用這種材料來製作霍爾元件,其靈敏度高於市售的
InSb 和GaAs 元件,在296 K時為22. 5 V/ T ,靈敏度的溫度系數也有大的改善,用恆定電流驅動時,為-0. 0084 [%]/ K。用這種材料,除可製造霍爾器件外,還可用以製造磁敏場效應管、磁敏電阻器等。在國外,由於磁感測器已逐漸被廣泛而大量地使用 。
（6）磁隧道結。早在1975年,Julliere就在Co/Ge/Fe磁性隧道結(MagneticTunnelJunctions，MTJs)（註：MTJs的一般結構為鐵磁層/非磁絕緣層/鐵磁層(FM/I/FM)的三明治結構）中觀察到了TMR效應 。MTJs中兩鐵磁層間不存在或基本不存在層間耦合，只需要一個很小的外磁場即可將其中一個鐵磁層的磁化方向反向，從而實現隧穿電阻的巨大變化，故MTJs較金屬多層膜具有高得多的磁場靈敏度。同時，MTJs這種結構本身電阻率很高、能耗小、性能穩定。因此，MTJs無論是作為讀出磁頭、各類感測器，還是作為磁隨機存儲器(MRAM)，都具有無與倫比的優點，其應用前景十分看好，引起世界各研究小組的高度重視 。

『伍』 感測器的智能化發展，經歷了哪些歷程

智能化感測器的發展和演變可分為三個階段，即 數字化階段、智能化補償和校準階段、智能化應用和網路階段。 下面就三個階段作簡單的描述。

第一階段： 數字化階段
該階段的典型結構是： 模擬式感測器 + 數字變送 。其主要特點是在不改變感測器本身的製造、補償、調整工藝前提下，僅將屬於儀表的放大和 A/D 變換電路轉移至感測器殼內或附近的接線盒中，從而實現數字信號的傳輸。
由於輸出是數字信號，克服了模擬感測器信號傳輸距離短、抗干擾能力差等缺點。數字變送不能提升感測器的性能，如果其電路的設計和器件的選擇不當，反而會使性能下降。國內外有相當的製造商停留在此階段。

第二階段： 智能化補償和校準階段
該階段的典型結構是： 模擬式感測器 + 數字變送 + 智能化補償校準軟體 。其主要特點是引入了微處理器（ MCU ）和溫度感測器，利用軟體實現零點、線性、溫度、滯後、蠕變等補償。該階段技術核心是智能化軟體補償技術，它主要是建立在數學、人工智慧等理論基礎上，利用合理的數據處理方法來實現各種補償。
數字變送部分包括放大、濾波、 A/D 轉換、微處理器（ MCU) 、溫度感測器等硬體電路，並將它們封裝於感測器殼內或封裝成獨立的組件。該類智能化感測器可極大提高感測器的穩定性、准確性、可靠性，同時使感測器的生產工藝變得更加簡單，感測器的成品率大大提高。
目前國內外一些高科技公司（廠商）從事該階段智能化感測器的研究，並推出了相應的產品。

第三階段： 智能化應用和網路階段
該階段的典型結構是： 模擬式感測器 + 數字變送 + 智能化補償校準軟體 + 網路支持 + 智能化感測器控制軟體 。其主要特點是在第二階段的基礎上，引入了網路支持和智能化感測器控制軟體，從而把智能化感測器的特點、功能發揮得淋漓盡致。該階段的技術核心是在第二階段的基礎上，引入微操作系統和網路通信技術、建立人機互動界面、建立智能化感測器的標准硬體和軟體體系。
該階段的智能化感測器具備一種或多種敏感能力（復合感測器），可完成信號的檢測和處理、邏輯判斷、雙向通信、閉環控制、自檢和自診斷、智能校正和補償、功能計算、網路通信等功能。

目前國內德華佳業公司的智能化感測器技術是建立在此階段上，已經推出諸如氣體、壓力、加速度、溫濕度等類的系列產品。

『陸』 濕度感測器的發展史

最早的濕度檢測法是達芬奇用羊毛或人頭發製成的毛發濕度計。這種機械式濕度檢測儀曾回在測濕歷答史上發揮重大作用。但是隨著電子技術的發展, 人們開始對電子濕度感測器進行研究。1939年, 頓蒙利用材料的電氣特性研製出世界上第一個濕度感測器頓蒙濕度感測器是利用電解質例如製成的。根據電阻值的變化可以檢測相對濕度。但是, 這種感測器的檢測范圍太小, 要想測量較寬的濕度變化必須使用多個特性不同的感測器。同時進入測濕市場的還有利用聚合物薄膜或碳膜吸濕膨脹原理製作的濕度感測器。然而, 這些感測器都不能批量生產, 因為它們的製作過程需要大量的人工技巧後來, 人們又開始研究如何用半導體製造濕度感測器, 於是研製出若干種以陶瓷金屬氧化物為主要材料的濕度感測器。測試了用含金屬氧化物的厚膜硅或膠體塗印的感測器。此外, 還通過減小膠體電阻的辦法提高響應速度。陶瓷濕度感測器會由於吸水、界面捕獲現象和環境中, 分子等因素而使性能變壞。為防止這種情況, 又研製出能耐受定時加熱清洗的感測器元件。後來,又由於維護困難, 而引入了非加熱型感測器。通過特定的化學處理和老化處理可抑制特性的變化

『柒』 感測器的發展史 求詳盡點的 最好配上一些圖片 我目前只知道主要經歷了三個階段！高分求助！在線等~！

1 微型化（Micro）
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發展趨勢保持一致，對於感測器性能指標（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴格；與此同時，感測器系統的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求感測器必須配有標準的輸出模式；而傳統的大體積弱功能感測器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型感測器所取代；後者主要由硅材料構成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優點。
1.1 由計算機輔助設計（CAD）技術和微機電系統（MEMS）技術引發的感測器微型化
目前，幾乎所有的感測器都在由傳統的結構化生產設計向基於計算機輔助設計（CAD）的模擬式工程化設計轉變，從而使設計者們能夠在較短的時間內設計出低成本、高性能的新型系統，這種設計手段的巨大轉變在很大程度上推動著感測器系統以更快的速度向著能夠滿足科技發展需求的微型化的方向發展。
對於微機電系統（MEMS）的研究工作始於20世紀60年代，其研究范疇涉及材料科學、機械控制、加工與封裝工藝、電子技術以及感測器和執行器等多種學科，是一個極具前景的新興研究領域。MEMS的核心技術是研究微電子與微機械加工與封裝技術的巧妙結合，期望能夠由此而製造出體積小巧但功能強大的新型系統。經過幾十年的發展，尤其最近十多年的研究與發展，MEMS技術已經顯示出了巨大的生命力，此項技術的有效採用將信息系統的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個新的高度。在當前技術水平下，微切削加工技術已經可以生產出來具有不同層次的3D微型結構，從而可以生產出體積非常微小的微型感測器敏感元件，象毒氣感測器、離子感測器、光電探測器這樣的以硅為主要構成材料的感測/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型感測器的主要敏感元件被廣泛應用於不同的研究領域中。
1.2 微型感測器應用現狀
就當前技術發展現狀來看，微型感測器已經對大量不同應用領域，如航空、遠距離探測、醫療及工業自動化等領域的信號探測系統產生了深遠影響；目前開發並進入實用階段的微型感測器已可以用來測量各種物理量、化學量和生物量，如位移、速度/加速度、壓力、應力、應變、聲、光、電、磁、熱、PH值、離子濃度及生物分子濃度等
2 智能化（Smart）
智能化感測器（Smart Sensor）是20世紀80年代末出現的另外一種涉及多種學科的新型感測器系統。此類感測器系統一經問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領域，如分布式實時探測、網路探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產生的影響較大。
2.1 智能化感測器的特點
智能化感測器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執行信息處理和信息存儲，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷的感測器系統。這一類感測器就相當於是微型機與感測器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主感測器、輔助感測器及微型機的硬體設備。如智能化壓力感測器，主感測器為壓力感測器，用來探測壓力參數，輔助感測器通常為溫度感測器和環境壓力感測器。採用這種技術時可以方便地調節和校正由於溫度的變化而導致的測量誤差，而環境壓力感測器測量工作環境的壓力變化並對測定結果進行校正；而硬體系統除了能夠對感測器的弱輸出信號進行放大、處理和存儲外，還執行與計算機之間的通信聯絡。
通常情況下，一個通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號調節是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化感測器卻能夠實現所有的功能，而且其精度更高、價格更便宜、處理質量也更好。與傳統的感測器相比，智能化感測器具有以下優點：
1．智能化感測器不但能夠對信息進行處理、分析和調節，能夠對所測的數值及其誤差進行補償，而且還能夠進行邏輯思考和結論判斷，能夠藉助於一覽表對非線性信號進行線性化處理，藉助於軟體濾波器濾波數字信號。此外，還能夠利用軟體實現非線性補償或其它更復雜的環境補償，以改進測量精度。
2．智能化感測器具有自診斷和自校準功能，可以用來檢測工作環境。當工作環境臨近其極限條件時，它將發出告警信號，並根據其分析器的輸入信號給出相關的診斷信息。當智能化感測器由於某些內部故障而不能正常工作時，它能夠藉助其內部檢測鏈路找出異常現象或出了故障的部件。
3．智能化感測器能夠完成多感測器多參數混合測量，從而進一步拓寬了其探測與應用領域，而微處理器的介入使得智能化感測器能夠更加方便地對多種信號進行實時處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的感測器實現最佳的工作性能，也能夠使它們適合於各不相同的工作環境。
4．智能化感測器既能夠很方便地實時處理所探測到的大量數據，也可以根據需要將它們存儲起來。存儲大量信息的目的主要是以備事後查詢，這一類信息包括設備的歷史信息以及有關探測分析結果的索引等；
5．智能化感測器備有一個數字式通信介面，通過此介面可以直接與其所屬計算機進行通信聯絡和交換信息。此外，智能化感測器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統進行遠距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數據發送給遠程用戶等。
2.2 智能化感測器的發展與應用現狀
目前，智能化感測器技術正處於蓬勃發展時期，具有代表意義的典型產品是美國霍尼韋爾公司的ST-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度感測器，以及另外一些含有微處理器（MCU）的單片集成壓力感測器、具有多維檢測能力的智能感測器和固體圖像感測器（SSIS）等。與此同時，基於模糊理論的新型智能感測器和神經網路技術在智能化感測器系統的研究和發展中的重要作用也日益受到了相關研究人員的極大重視。
指出的一點是：目前的智能化感測器系統本身盡管全都是數字式的，但其通信協議卻仍需藉助於4～20 mA的標准模擬信號來實現。一些國際性標准化研究機構目前正在積極研究推出相關的通用現場匯流排數字信號傳輸標准；不過，在眼下過渡階段仍大多採用遠距離匯流排定址感測器（HART）協議，即Highway Addressable Remote Transcer。這是一種適用於智能化感測器的通信協議，與目前使用4～20mA模擬信號的系統完全兼容，模擬信號和數字信號可以同時進行通信，從而使不同生產廠家的產品具有通用性。
能化感測器多用於壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的ST3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度感測器就屬於這一類感測器。另外，智能化感測器在空間技術研究領域亦有比較成功的應用實例[6]。
發展中，智能化感測器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域。可以預見，新興的智能化感測器將會在關繫到全人類國民生的各個領域發揮越來越大作用。
3 多功能感測器（Multifunction）
如前所述，通常情況下一個感測器只能用來探測一種物理量，但在許多應用領域中，為了能夠完美而准確地反映客觀事物和環境，往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能感測器則是一種體積小巧而多種功能兼備的新一代探測系統，它可以藉助於敏感元件中不同的物理結構或化學物質及其各不相同的表徵方式，用單獨一個感測器系統來同時實現多種感測器的功能。隨著感測器技術和微機技術的飛速發展，目前已經可以生產出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊晶元上的一體化多功能感測器。
3.1 多功能感測器的執行規則和結構模式
概括來講，多功能感測器系統主要的執行規則和結構模式包括：
（1） 多功能感測器系統由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時測量多種參數。譬如，可以將一個溫度探測器和一個濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個感測器承載體上）製造成一種新的感測器，這樣，這種新的感測器就能夠同時測量溫度和濕度。
（2） 將若干種不同的敏感元件精巧地製作在單獨的一塊矽片中，從而構成一種高度綜合化和小型化的多功能感測器。由於這些敏感元件是被綜裝在同一塊矽片中的，它們無論何時都工作在同一種條件下，所以很容易對系統誤差進行補償和校正。
（3）藉助於同一個感測器的不同效應可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵條件下，同一個敏感元件將表現出來不同的特徵。而在電壓、電流或溫度等激勵條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個多功能感測器的特徵可想而知將會是多麼的千差萬別！有時候簡直就相當於是若干個不同的感測器一樣，其多功能特徵可謂名副其實。
3.2 多功能感測器的研製與應用現狀
多功能感測器無疑是當前感測器技術發展中一個全新的研究方向，日前有許多學者正在積極從事於該領域的研究工作。如將某些類型的感測器進行適當組合而使之成為新的感測器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合感測器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時探測多種信號，微型數字式三埠感測器可以同時採用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的感測器不但能夠輸出模擬信號，而且還能夠輸出頻率信號和數字信號.
從目前的發展現狀來看，最熱門的研究領域也許是各種類型的仿生感測器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實用的角度考慮，多功能感測器中應用較多的是各種類型的多功能觸覺感測器，譬如人造皮膚觸覺感測器就是其中之一，這種感測器系統由PVDF材料、無觸點皮膚敏感系統以及具有壓力敏感傳導功能的橡膠觸覺感測器等組成。據悉，美國MERRITT公司研製開發的無觸點皮膚敏感系統獲得了較大的成功，其無觸點超聲波感測器、紅外輻射引導感測器、薄膜式電容感測器、以及溫度、氣體感測器等在美國本土應用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠遠不盡人意。由於嗅覺元件接收到的判別信號是非常復雜的，其中總是混合著成千上萬種化學物質，這就使得嗅覺系統處理起這些信號來異常錯綜復雜。
人工嗅覺感測系統的典型產品是功能各異的Electronic nose（電子鼻），近10多年來，該技術的發展很快，目前已有數種商品化的產品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進的電子鼻產品問世。
「電子鼻」系統通常由一個交叉選擇式氣體感測器陣列和相關的數據處理技術組成，並配以恰當的模式識別系統，具有識別簡單和復雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據應用對象的不同，「電子鼻」系統感測器陣列中感測器的構成材料及配置數量亦有所不同，其中，構成材料包括金屬氧化物半導體、導電聚合物、石英晶振等，配置數量則從幾個到數十個不等。總之，「電子鼻」系統是氣體感測器技術和信息處理技術進行有效結合的高科技產物，其氣體感測器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲並處理氣味信號。氣流經過氣體感測器陣列進入到「電子鼻」系統的信號預處理元件中，最後由陣列響應模式來確定其所測氣體的特徵。陣列響應模式採用關聯法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進行定性和定量鑒別。美國Cyranosciences公司生產的Cyranose 320電子鼻是目前技術較為先進、適用范圍也比較廣的嗅覺感測系統之一，該系統主要由感測器陣列和數據分析演算法兩部分組成，其基本技術是將若干個獨特的薄膜式碳-黑聚合物復合材料化學電阻器配置成一個感測器陣列，然後採用標準的數據分析技術，通過分析由此感測器陣列所收集到的輸出值的辦法來識別未知分析物。據稱，Cyranose 320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產與保鮮、環境保護、化學品分析與鑒定、疾病診斷與醫葯分析以及工業生產過程式控制制與消費品的監控與管理等。
4 無線網路化（wireless networked）
無線網路對我們來說並不陌生，比如手機，無線上網，電視機。感測器對我們來說也不陌生，比如溫度感測器、壓力感測器，還有比較新穎的氣味感測器。但是，把二者結合在起來，提出無線感測器網路（Wireless Sensor Networks）這個概念，卻是近幾年才發生的事情。
這個網路的主要組成部分就是一個個可愛的感測器節點。說它們可愛，是因為它們的體積都非常小巧。這些節點可以感受溫度的高低、濕度的變化、壓力的增減、雜訊的升降。更讓人感興趣的是，每一個節點都是一個可以進行快速運算的微型計算機，它們將感測器收集到的信息轉化成為數字信號，進行編碼，然後通過節點與節點之間自行建立的無線網路發送給具有更大處理能力的伺服器
4.1 感測器網路
感測器網路是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域。感測器網路綜合了感測器技術、嵌入式計算技術、現代網路及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型感測器協作地實時監測、感知和採集各種環境或監測對象的信息，通過嵌入式系統對信息進行處理，並通過隨機自組織無線通信網路以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現「無處不在的計算」理念。感測器網路的研究採用系統發展模式，因而必須將現代的先進微電子技術、微細加工技術、系統SOC（system-on-chip）晶元設計技術、納米材料與技術、現代信息通訊技術、計算機網路技術等融合，以實現其微型化、集成化、多功能化及系統化、網路化，特別是實現感測器網路特有的超低功耗系統設計。感測器網路具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農業、城市管理、生物醫療、環境監測、搶險救災、防恐反恐、危險區域遠程式控制制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經引起了世界許多國家軍界、學術界和工業界的高度重視，並成為進入2000 年以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產生巨大影響力的技術之一。
4.2 感測器網路研究熱點問題和關鍵技術
感測器網路以應用為目標，其構建是一個龐大的系統工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個層面上都很多。對無線感測器網路系統結構及界面介面技術的研究意義重大。如果我們把感測器網路按其功能抽象成五個層次的話，將會包括基礎層（感測器集合）、網路層（通信網路）、中間件層、數據處理和管理層以及應用開發層。
其中，基礎層以研究新型感測器和感測系統為核心，包括應用新的感測原理、使用新的材料以及採用新的結構設計等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應速度、動態范圍、准確度、穩定性以及在惡劣環境條件下工作的能力。
4.3 感測器網路的應用研究
感測器網路有著巨大的應用前景，被認為是將對21 世紀產生巨大影響力的技術之一。已有和潛在的感測器應用領域包括：軍事偵察、環境監測、醫療、建築物監測等等。隨著感測器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發展和完善，各種感測器網路將遍布我們生活環境，從而真正實現「無處不在的計算」。以下簡要介紹感測器網路的一些應用。
（1）軍事應用
感測器網路研究最早起源於軍事領域，實驗系統有海洋聲納監測的大規模感測器網路，也有監測地面物體的小型感測器網路。現代感測器網路應用中，通過飛機撒播、特種炮彈發射等手段，可以將大量便宜的感測器密集地撒布於人員不便於到達的觀察區域如敵方陣地內，收集到有用的微觀數據；在一部分感測器因為遭破壞等原因失效時，感測器網路作為整感測器網路體仍能完成觀察任務。感測器網路的上述特點使得它具有重大軍事價值，可以應用於如下一些場景中：
▉監測人員、裝備等情況以及單兵系統：通過在人員、裝備上附帶各種感測器，可以讓各級指揮員比較准確、及時地掌握己方的保存狀態。通過在敵方陣地部署各種感測器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供依據。
▉監測敵軍進攻：在敵軍駐地和可能的進攻路線上部署大量感測器，從而及時發現敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。並可根據戰況快速調整和部署新的感測器網路。
▉評估戰果：在進攻前後，在攻擊目標附近部署感測器網路，從而收集目標被破壞程度的數據。
▉核能、生物、化學攻擊的偵察：藉助於感測器網路可以及早發現己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現場的詳細數據。
（2）環境應用
應用於環境監測的感測器網路，一般具有部署簡單、便宜、長期不需更換電池、無需派人現場維護的優點。通過密集的節點布置，可以觀察到微觀的環境因素，為環境研究和環境監測提供了嶄新的途徑感測器網路研究在環境監測領域已經有很多的實例。這些應用實例包括：對海島鳥類生活規律的觀測；氣象現象的觀測和天氣預報；森林火警；生物群落的微觀觀測等
▉洪災的預警：通過在水壩、山區中關鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等感測器，可以在洪災到來之前發布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。
▉農田管理：通過在農田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強度、風速等感測器，可以更好地對農田管理微觀調控，促進農作物生長。
（3）家庭應用
建築及城市管理各種無線感測器可以靈活方便地布置於建築物內，獲取室內環境參數，從而為居室環境控制和危險報警提供依據。
▉ 智能家居：通過布置於房間內的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線感測器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環境[16]。
▉建築安全：通過布置於建築物內的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等感測器，發現異常事件及時報警，自動啟動應急措施。
▉智能交通：通過布置於道路上的速度、識別感測器，監測交通流量等信息，為出行者提供信息服務，發現違章能及時報警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的感測器，特別是生物化學感測器監測有害物、危險物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結論
無線感測器網路有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業、農業、軍事、環境、醫療等傳統領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現其優越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線感測器網路將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型感測器網最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯網相連，實現遠距離跟蹤，家庭採用無線感測器網路負責安全調控、節電等。無線感測器網路將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網路，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產活動的所有領域。但是，我們還應該清楚的認識到，無線感測器網路才剛剛開始發展，它的技術、應用都還還遠談不上成熟，國內企業應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業的發展。
無線感測器網路是新興的通信應用網路，其應用可以涉及到人類生活和社會活動的所有領域。因此，無線感測器網路將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網路，需要各種技術支撐。目前，成熟的通信技術都可能經過適當的改進和進一步發展，應用到無線感測器網路中，形成新的市場增長點，創造無線通信的新天地。
5 結語
當前技術水平下的感測器系統正向著微小型化、智能化、多功能化和網路化的方向發展。今後，隨著CAD技術、MEMS技術、信息理論及數據分析演算法的繼續向前發展，未來的感測器系統必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會，作為現代科學「耳目」的感測器系統，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎，必將進一步得到社會各界的普遍關注。
微波感測器依靠微波的很多優點，將廣泛地用於微波通訊、衛星發送等無線通訊，和雷達、導彈誘導、遙感、射電望遠鏡中。並且在一些非接觸式的監測和控制中也有很好的應用。

以上資料由西安為普模擬計算有限公司測控技術中心提供，僅供參考，欲了解更多詳細產品信息，請登錄www.vpsac.com,或致電029-88375553詳細咨詢我們的銷售工程師。

『捌』 闡述感測器的發展歷程如何最終與物聯網技術有機契合

為了獲取信息，物聯網感測器更具有突出的地位。 感測器就是把自然界中的各種物理量、化學量、生物量轉化為可測量的電信號的裝置與元件。

『玖』 自動站感測器的發展史

感測器的發展史及新型感測器的發展方向
今天，信息技術對社會發展信、科學進步起到了決定性的作用。現在信息技術的基礎包括信息採集、信息傳輸與信息處理，而信息的採集離不開感測器技術。所以說感測器是新技術革命和信息社會的重要技術基礎，是現代科技的開路先鋒，
最後美國開始不要
第二段

近年來，感測器正處於傳統型向新型感測器轉型的發展階段。新型感測器的特點是微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化，它不僅促進了傳統產業的改造，而且可導致建立新型工業，是21世紀新的經濟增長點。微型化是建立在微電子機械繫統(MEMS)技術基礎上的，目前已成功應用在硅器件上形成硅壓力感測器(如上述EJX變送器)。
微電子機械加工技術，包括體微機械加工技術、表面微機械加工技術、LIGA技術(X光深層光刻、微電鑄和微復制技術)、激光微加工技術和微型封裝技術等。
MEMS的發展，把感測器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。感測器的檢測儀表，在微電子技術基礎上，內置微處理器，或把微感測器和微處理器及相關集成電路(運算放大器、A/D或D/A、存貯器、網路通訊介面電路)等封裝在一起完成了數字化、智能化、網路化、系統化。(註：MEMS技術還完成了微電動機或執行器等產品，將另作文介紹)網路化方面，目前主要是指採用多種現場匯流排和乙太網(互聯網)，這要按各行業的特點，選擇其中的一種或多種，近年內最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。
除MEMS外，新型感測器的發展還有賴於新型敏感材料、敏感元件和納米技術，如新一代光纖感測器、超導感測器、焦平面陳列紅外探測器、生物感測器、納米感測器、新型量子感測器、微型陀螺、網路化感測器、智能感測器、模糊感測器、多功能感測器等。
多感測器數據融合技術正在形成熱點，它形成於20世紀80年代，它不同於一般信號處理，也不同於單個或多個感測器的監測和測量，而是對基於多個感測器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。有鑒於感測器技術的微型化、智能化程度提高，在信息獲取基礎上，多種功能進一步集成以致於融合，這是必然的趨勢，多感測器數據融合技術也促進了感測器技術的發展。
多感測器數據融合的定義概括：把分布在不同位置的多個同類或不同類感測器所提供的局部數據資源加以綜合，採用計算機技術對其進行分析，消除多感測器信息之間可能存在的冗餘和矛盾，加以互補，降低其不確實性，獲得被測對象的一致性解釋與描述，從而提高系統決策、規劃、反應的快速性和正確性，使系統獲得更充分的信息。其信息融合在不同信息層次上出現，包括數據層(像素層)融合、特徵層融合、決策層(證據層)融合。由於它比單一感測器信息有如下優點，即容錯性、互補性、實時性、經濟性，所以逐步得到推廣應用。應用領域除軍事外，已適用於自動化技術、機器人、海洋監視、地震觀測、建築、空中交通管制、醫學診斷、遙感技術等方面。
我國感測器產業要適應技術潮流，向國內外兩個市場相結合的國際化方向發展，讓感測器和檢測儀表抓住信息化的發展機遇。

溫度感測器是最早開發，應用最廣的一類感測器。根據美國儀器學會的調查，1990年，溫度感測器的市場份額大大超過了其他的感測器。從17世紀初伽利略發明溫度計開始，人們開始利用溫度進行測量。真正把溫度變成電信號的感測器是1821年由德國物理學家賽貝發明的，這就是後來的熱電偶感測器。五十年以後，另一位德國人西門子發明了鉑電阻溫度計。在半導體技術的支持下，本世紀相繼開發了半導體熱電偶感測器、PN結溫度感測器和集成溫度感測器。與之相應，根據波與物質的相互作用規律，相繼開發了聲學溫度感測器、紅外感測器和微波感測器。

感測器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對感測器提出的越來越高的要求是感測器技術發展的強大動力。

感測器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對感測器提出的越來越高的要求是感測器技術發展的強大動力。而現代們學技術突飛猛進則提供了堅強的後盾。

隨著科技的發展，感測器也在不斷的更新發展。

1、開發新型感測器

新型感測器，大致應包括：①採用新原理；②填補感測器空白；③仿生感測器等諸方面。它們之間是互相聯系的。感測器的工作機理是基於各種效應和定律，由此啟發人們進一步探索具有新效應的敏感功能材料，並以此研製出具有新原理的新型物性型感測器件，這是發展高性能、多功能、低成本和小型化感測器的重要途徑。結構型感測器發展得較早，目前日趨成熟。結構型感測器，一般說它的結構復雜，體積偏大，價格偏高。物性型感測器大致與之相反，具有不少誘人的優點，加之過去發展也不夠。世界各國都在物性型感測器方面投入大量人力、物力加強研究，從而使它成為一個值得注意的發展動向。其中利用量子力學諸效應研製的低靈敏閾感測器，用來檢測微弱的信號，是發展新動向之一。

2、集成化、多功能化、智能化

感測器集成化包括兩種定義，一是同一功能的多元件並列化，即將同一類型的單個感測元件用集成工藝在同一平面上排列起來，排成1維的為線性感測器，CCD圖象感測器就屬於這種情況。集成化的另一個定義是多功能一體化，即將感測器與放大、運算以及溫度補償等環節一體化，組裝成一個器件。

隨著集成化技術的發展，各類混合集成和單片集成式壓力感測器相繼出現，有的已經成為商品。集成化壓力感測器有壓阻式、電容式、等類型，其中壓阻式集成化感測器發展快、應用廣。

感測器的多功能化也是其發展方向之一。所謂多功能化的典型實例，美國某大學感測器研究發展中心研製的單片硅多維力感測器可以同時測量3個線速度、3個離心加速度(角速度)和3個角加速度。主要元件是由4個正確設計安裝在一個基板上的懸臂梁組成的單片硅結構，9個正確布置在各個懸臂樑上的壓阻敏感元件。多功能化不僅可以降低生產成本，減小體積，而且可以有效的提高感測器的穩定性、可靠性等性能指標。

把多個功能不同的感測元件集成在一起，除可同時進行多種參數的測量外，還可對這些參數的測量結果進行綜合處理和評價，可反映出被測系統的整體狀態。由上還可以看出，集成化對固態感測器帶來了許多新的機會，同時它也是多功能化的基礎。

感測器與微處理機相結合，使之不僅具有檢測功能，還具有信息處理、邏輯判斷、自診斷、以及「思維」等人工智慧，就稱之為感測器的智能化。藉助於半導體集成化技術把感測器部分與信號預處理電路、輸入輸出介面、微處理器等製作在同一塊晶元上，即成為大規模集成智能感測器。可以說智能感測器是感測器技術與大規模集成電路技術相結合的產物，它的實現將取決於感測技術與半導體集成化工藝水平的提高與發展。這類感測器具有多能、高性能、體積小、適宜大批量生產和使用方便等優點，可以肯定地說，是感測器重要的方向之一。

3、新材料開發

感測器材料是感測器技術的重要基礎,是感測器技術升級的重要支撐。隨著材料科學的進步,感測器技術日臻成熟,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,為感測器的發展提供了物質基礎。例如,根據以硅為基體的許多半導體材料易於微型化、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,發展紅外感測器、激光感測器、光纖感測器等現代感測器;在敏感材料中,陶瓷材料、有機材料發展很快,可採用不同的配方混合原料,在精密調配化學成分的基礎上,經過高精度成型燒結,得到對某一種或某幾種氣體具有識別功能的敏感材料,用於製成新型氣體感測器。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,可製成熱敏、光敏、氣敏、濕敏、力敏、離子敏和生物敏等感測器。感測器技術的不斷發展,也促進了更新型材料的開發,如納米材料等。美國NRC公司已開發出納米ZrO2氣體感測器,控制機動車輛尾氣的排放,對凈化環境效果很好,應用前景比較廣闊。由於採用納米材料製作的感測器,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,有利於感測器向微型化發展，隨著科學技術的不斷進步將有更多的新型材料誕生。

4、新工藝的採用

在發展新型感測器中，離不開新工藝的採用。新工藝的含義范圍很廣，這里主要指與發展新興感測器聯系特別密切的微細加工技術。該技術又稱微機械加工技術，是近年來隨著集成電路工藝發展起來的，它是離子束、電子束、分子束、激光束和化學刻蝕等用於微電子加工的技術，目前已越來越多地用於感測器領域，例如濺射、蒸鍍、等離子體刻蝕、化學氣體淀積(CVD)、外延、擴散、腐蝕、光刻等，迄今已有大量採用上述工藝製成的感測器的國內外報道。

5、智能材料

智能材料是指設計和控制材料的物理、化學、機械、電學等參數，研製出生物體材料所具有的特性或者優於生物體材料性能的人造材料。有人認為，具有下述功能的材料可稱之為智能材料：具備對環境的判斷可自適應功能；具備自診斷功能；具備自修復功能；具備自增強功能(或稱時基功能)。

生物體材料的最突出特點是具有時基功能，因此這種感測器特性是微分型的，它對變分部分比較敏感。反之，長期處於某一環境並習慣了此環境，則靈敏度下降。一般說來，它能適應環境調節其靈敏度。除了生物體材料外，最引人注目的智能材料是形狀記憶合金、形狀記憶陶瓷和形狀記憶聚合物。

智能材料的探索工作剛剛開始，相信不久的將來會有很大的發展