人物在探索压力传感器与检测仪表的发展历程及应用时深入研究了传感器原理及应用PPT

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  • 2025年02月28日
  • 在现代工业设备中,压力传感器与检测仪表扮演着不可或缺的角色。压力传感器作为一种将非电量转化为电信号的器件,其精确性和稳定性对于工业生产过程的控制至关重要。而检测仪表则在模拟电子技术的支持下,通常包含传感器、检测点取样设备、放大器(用于抗干扰处理及信号传输),以及电源和现场显示部分(可选)。电信号主要分为连续量和离散量两种,但实际上还可细分为模拟量、开关量、脉冲量等

人物在探索压力传感器与检测仪表的发展历程及应用时深入研究了传感器原理及应用PPT

在现代工业设备中,压力传感器与检测仪表扮演着不可或缺的角色。压力传感器作为一种将非电量转化为电信号的器件,其精确性和稳定性对于工业生产过程的控制至关重要。而检测仪表则在模拟电子技术的支持下,通常包含传感器、检测点取样设备、放大器(用于抗干扰处理及信号传输),以及电源和现场显示部分(可选)。电信号主要分为连续量和离散量两种,但实际上还可细分为模拟量、开关量、脉冲量等。模拟信号传输通常采用统一信号标准,如4-20mA DC等。

在数字化时代的浪潮中,检测仪表经历了显著的技术革新与迭代发展。近年来,多采用ASIC(专用集成电路)技术,并将传感器、微处理器及网络接口集成在一个器件中,实现信息获取、处理、传输、存储等功能的一体化。在自动化仪表领域,检测仪表常被称为变送器,例如问题变送器、压力变送器等。这些变送器不仅提升了测量精度和稳定性,还实现了数据的实时传输和远程监控,为工业生产过程提供了强有力的技术支持。

压力传感器的历史可追溯到70多年前。其发展历程可划分为以下四个阶段:

发明阶段(1945-1960年)

这一阶段以1947年双极性晶体管的发明为重要里程碑。自此,半导体材料的特殊性质开始得到广泛应用。1945年,史密斯(C.S.Smith)发现了硅与锗的压阻效应,即当外力作用于半导体材料时,其电阻会显著变化。基于这一原理,研究人员制成了早期的压力传感器,这些早期设计最小尺寸约为1cm。

发展阶段(1960-1970年)

随着硅扩散技术进步,对于如何选择合适晶向进行直接扩散,将应变电阻形成薄而坚韧的事实硅弹性膜片成为可能。这一形式称之为空心硅杯或硅杯结构,它们具有体积小重量轻、高灵敏度好、高稳定性能低成本且便于集成化,有助于商业化开发奠定基础。

商业化阶段(1970-1980年代)

这一期间,以各向异性的腐蚀工艺推动了一系列新的制造方法,使得可以通过对单个硅片进行加工产生数千块相同厚度透明玻璃膜片,这使得可以同时进行大量批次生产,从而降低成本并促进大规模商业生产。此外,该时期还引入V形槽法浓硼自动中止法阳极氧化法自动中止法微机控制自动中止法等先进工艺提高产品质量。

微机械加工阶段(1980年代至今)

纳米技术出现后,一系列先进工艺使得能够精确地蚀刻出微米级别结构,比如沟槽条纹膜面图案,使得现有的规格发生改变从而进入微型时代。这类创新手段进一步推动了更高准确率更小尺寸更复杂结构制造能力,因此这也是目前最前沿科学研究领域之一,因为它能创造出全新的功能特征加强整个人类社会基础设施中的智能系统使用,以及所有需要高精度测温测距离判断物品状态的地方,如家用电子产品汽车行业信息科技产业都需要更多类型更加专业无缝工作完美无瑕效果。

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