人物的视角下探索压力传感器与检测仪表的发展历程及应用以及它们在生活中的不同场景中扮演的几种角色

  • 智能
  • 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。 在数字化时代的浪潮中

人物的视角下探索压力传感器与检测仪表的发展历程及应用以及它们在生活中的不同场景中扮演的几种角色

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。

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年的双极性晶体管发明为重要里程碑。这一原理发现后,由于硅与锗具有特殊性的特质,即当外力作用于半导体材料时其电阻会显著变化,因此研究人员制成了早期的压力传感子,这些最初制作出的手段最小尺寸约有1cm。

发展阶段(1960-1970年)

随着硅扩散技术进步的人们能够直接将应变电阻扩散在晶面上并加工成凹形形式,这种形式称之为空杯。这种空杯类型高灵敏度、高稳定性的硅弹性膜片具有体积小重轻好适合集成,在商业化基础奠定坚实基础。

商业化阶段(1970-1980年)

这一段时间内基于硅杯扩散理论得到了广泛应用,其中包括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核心腐蚀工艺使得可以同时进行操作数千个硅膜片从而降低成本实现大规模商业产品开发供给市场需求。

微机械加工阶段(1980年代至今)

自上世纪末纳米科技出现微机械加工工艺得以突破,可以通过计算机精确控制出结构型大小线度甚至可以达到微米级范围内利用这项工艺能蚀刻出沟条膜结构使得进入微米级时代推动了高性能要求的大型工程项目尤其是航空航天领域中的应用。此次技改推动了一系列新的研发项目如液态金属涂层系统实验室测试设备光学镜头校正系统实验室测试设备气流速度计实验室测试设备都得到创新更新推动产业繁荣发展。

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