人物与传感器的基本工作原理从压力传感器到检测仪表的发展历程及应用探究

  • 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

人物与传感器的基本工作原理从压力传感器到检测仪表的发展历程及应用探究

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。

压力传感器从70多年前就开始发展,其历史可以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,就能够制成了早期的压力传感者,用来通过应变电阻片粘贴金属薄膜上,将外部力的变化转换成电信号进行测量,这些早期设备最小尺寸约1cm。

发展阶段(1960-1970年)

随着硅扩散技术不断进步,可以直接将应变电阻扩散到硅晶面上,并加工出凹形硅杯,这样的形式具有体积小重轻、高灵敏度好、高稳定性好低成本便于集成化优点,为商业化奠定基础。

商业化阶段(1970-1980年)

这一时期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方法,可以同时腐蚀数千个硅膜片,从而降低成本并推动大规模商业生产模式。

微机械加工阶段(1980至今)

自纳米技术出现后微机械加工工艺得以突破,可以由计算机精确控制加工出结构型的压力传感,使其线度甚至能达到微米级范围内,这使得pressure sensor进入了微米级时代。这项科技极大地推动了pressure sensor微型化和精密开发。

如今, pressure sensors广泛应用于各个行业领域 近年来随着家用产品汽车信息产业三方面飞速发展,对transducers需求呈现爆炸式增长,从而推动ed the rapid development of the transducer manufacturing industry and further driven the prosperity of semiconductor equipment manufacturing industry.

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