振動(dòng)傳感器的發(fā)展背景

    隨著信息技術(shù)的高速度發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，從20世紀(jì)70年代中期開始，發(fā)達(dá)國家就日益重視信息獲取手段的同步發(fā)展。傳感器應(yīng)用技術(shù)是現(xiàn)代測量和控制系統(tǒng)工程的重要基礎(chǔ)之一。傳感器被稱為“電五官”。在航空、航海、宇宙探索、資源探測、海洋開發(fā)、公害檢測、工業(yè)監(jiān)控、農(nóng)業(yè)工程、醫(yī)學(xué)工程、生物工程等領(lǐng)域中.都得到了廣泛的應(yīng)用，并展現(xiàn)了極其廣闊的前景。因此，從某種憊義來說，未來的世界是傳感器的世界，未來世界就是變送器的世界，傳感器應(yīng)用技術(shù)的水平，往往可以衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平和工業(yè)發(fā)達(dá)的程度。世界上科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國家都極為重視傳感器的研究與應(yīng)用。美國傳感器的研究和生產(chǎn)一直處于世界領(lǐng)先地位，1985年產(chǎn)值約為10億美元，近10年的增長率為30.40%，有近300個(gè)企業(yè)從事傳感器生產(chǎn)。日本科技廳把傳感器技術(shù)列為應(yīng)開發(fā)重大技術(shù)的第一位，并設(shè)立了全國性的委員會(huì)，1982年，日本傳感器總產(chǎn)值為1300億日元。蘇聯(lián)于1983年成立了“半導(dǎo)體傳感器科技協(xié)調(diào)委員會(huì)”，加強(qiáng)研究與生產(chǎn)的組織協(xié)調(diào)工作.
    近年來，我國傳感器與壓力變送器的研究與應(yīng)用發(fā)展迅猛。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國從事傳感器研究與生產(chǎn)的單位約有400多家，研究和生產(chǎn)不同種類、型號(hào)的傳感器1 000多種。從總的水平來說，我國與國外還有相當(dāng)?shù)牟罹?
    國內(nèi)目前還未見到關(guān)于傳感器技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中應(yīng)用情況的調(diào)查資料.現(xiàn)以日本《電子技術(shù)》雜志的調(diào)查材料為例加以說明。從圖1可知，在日本，情報(bào)處理、科學(xué)技術(shù)側(cè)蚤、設(shè)備控制、汽車、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療、防災(zāi)、各種能源利用、家用電器等方面，傳感器應(yīng)用普追，而在金融商業(yè)、農(nóng)林、水產(chǎn)、土木建筑、
食品等方面的應(yīng)用則有待開發(fā)。我國的情況與日本當(dāng)然不完全一樣，但各個(gè)行業(yè)都需要傳感器，這一點(diǎn)則是相同的。圖2所示為各種傳感器和各種差壓變送器在各種物理盤測量中的應(yīng)用狀況(日本).從圖中可知，各種光敏傳感器用量很大，工業(yè)過程控制對壓力、溫度、流盤等傳感器的需求量也很大。與振動(dòng)測量有關(guān)的位移、速度、加速度傳感器應(yīng)用也很多。
    目前國外正在注憊傳感器的集成化和功能化研究(待別是半導(dǎo)體傳感器)，當(dāng)然同時(shí)也研制新原理的傳感器。我國除上述研究外，目前重點(diǎn)還應(yīng)放在現(xiàn)有傳感器長期穩(wěn)定性的提高方面，要重視單晶材料、多晶材料、高分子材料、情密陶瓷等傳感器材料的研究。加強(qiáng)傳感器的性能測試能力與標(biāo)準(zhǔn)化工作，以使我國傳感器的研究、生產(chǎn)、適應(yīng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究發(fā)展的需要。
    關(guān)于傳感器的分類，現(xiàn)在國內(nèi)外還無統(tǒng)一的規(guī)定。我們可粗略地把傳感器分為結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器兩大類。
結(jié)構(gòu)型傳感器都有一個(gè)機(jī)械變換部件，例如彈性體、膜片、油壓變送器等等，把被測參量先轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰�、�?yīng)變等物理量，然后再用敏感元件變換為電信號(hào)。物性型傳感器則是根據(jù)材料物理性能因被測參量的改變而變化進(jìn)行側(cè)量的.例如半導(dǎo)體溫度傳感器、光敏元件、氣敏元件等都屬于物性型傳感器.下面介紹的各種振動(dòng)傳感器，絕大多數(shù)是屬于結(jié)構(gòu)型傳感器，還有部分屬于308壓力變送器下次會(huì)做出詳細(xì)介紹。