論我國(guó)傳感器技術(shù)發(fā)展中的若干問(wèn)題

張 巍，姜大成，佟 勇，陳 申

（陸軍航空兵軍事代表局駐哈爾濱地區(qū)軍事代表室，哈爾濱 150001）

當(dāng)前，人類(lèi)世界已經(jīng)全面發(fā)展為信息技術(shù)的世界。由于我們不斷增加數(shù)據(jù)檢測(cè)的深度和數(shù)據(jù)檢測(cè)的廣度，我們所需要的探測(cè)裝置就在不斷增加探測(cè)裝置的準(zhǔn)度要求也在不斷精確，隨著內(nèi)存技術(shù)的不斷進(jìn)步，存儲(chǔ)、提取信息的速度已經(jīng)十分迅速，伴隨著處理器的不斷進(jìn)步，原先幾天才能處理完的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在只需要幾個(gè)小時(shí)就可以處理完成，這就給傳感器技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，奠定了設(shè)備基礎(chǔ)。傳感技術(shù)是發(fā)展處理技術(shù)和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，傳感器的基本工作原理就是借助探測(cè)裝置對(duì)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的掃描，通過(guò)簡(jiǎn)單的初步分析與轉(zhuǎn)換，形成數(shù)據(jù)，傳輸給處理設(shè)備，從而再現(xiàn)外部環(huán)境的特征，并通過(guò)其他系統(tǒng)，對(duì)外部環(huán)境的特征進(jìn)行分析，得出我們想要的結(jié)論。我們常說(shuō)的最初的傳感器是指結(jié)構(gòu)型傳感器；接著隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，開(kāi)始研制出了固體傳感器最后就發(fā)展為了應(yīng)用于現(xiàn)代科技的智能傳感器。傳感器傳輸數(shù)據(jù)的精確與否，關(guān)系著整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程。傳感器技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取，自動(dòng)處理，自動(dòng)加工，最終形成準(zhǔn)確的結(jié)論。傳感器的應(yīng)用已經(jīng)成為信息化時(shí)代的必然要求，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)復(fù)興的必須經(jīng)過(guò)的途徑。

1 論我國(guó)傳感器技術(shù)發(fā)展中的若干問(wèn)題

1.1 創(chuàng)新方向的問(wèn)題及解決措施

我國(guó)當(dāng)前傳感器的發(fā)展存在創(chuàng)新方向不明確的問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題就需要認(rèn)識(shí)到未來(lái)的主要技術(shù)的發(fā)展方向。通過(guò)對(duì)未來(lái)主要技術(shù)的分析，我們認(rèn)為，現(xiàn)在要加速開(kāi)發(fā)新型敏感材料：通過(guò)微電子、光電子、生物化學(xué)、信息處理等各種學(xué)科，各種新技術(shù)的互相滲透和綜合利用，可望研制出一批基于新型敏感材料的先進(jìn)傳感器。隨著計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力的不斷增強(qiáng)，與科技的不斷發(fā)展推動(dòng)著傳感器技術(shù)也不斷的向高精度的方向發(fā)展，高精度的傳感器不僅可以提升數(shù)據(jù)的正確性，還可以避免處理中的錯(cuò)誤發(fā)生，節(jié)省處理資源，提升最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)意義上的那種簡(jiǎn)單的傳感系統(tǒng)，只有簡(jiǎn)單的檢測(cè)數(shù)據(jù)與發(fā)出數(shù)據(jù)的功能，但是如果給傳感系統(tǒng)配備體系化的功能，使之不僅可以進(jìn)行檢測(cè)，還可以進(jìn)行相應(yīng)的處理并執(zhí)行指令，這種智能化的傳感系統(tǒng)將是未來(lái)重要的發(fā)展方向。與功能單一的傳感系統(tǒng)相比，智能材料在概念上取得了重大突破，為各種建筑、橋梁、機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展指出了新方向，而這種傳感、控制、執(zhí)行混為一體的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)正是一個(gè)典型的智能化傳感控制系統(tǒng)。很多領(lǐng)域中在應(yīng)用傳感器時(shí)，通常是在人跡罕至的地方，傳感器可能要在那里工作很長(zhǎng)時(shí)間，電力的傳輸就成為了非常棘手的問(wèn)題，如果設(shè)計(jì)線路去支持傳感系統(tǒng)的工作，傳感系統(tǒng)又不需要那么大的功率，就會(huì)導(dǎo)致電力線路的浪費(fèi)，造成巨大的成本浪費(fèi)，因此，傳感器的自發(fā)電設(shè)計(jì)也是未來(lái)的發(fā)展方向，太陽(yáng)能技術(shù)與傳感器技術(shù)的結(jié)合將是未來(lái)最為流行的解決方案，但是，我們也不能局限于單一的自發(fā)電技術(shù)，還要因地制宜，選用更多的方式來(lái)解決供電的問(wèn)題。除了解決供電問(wèn)題，我們還需要解決傳感器的功耗問(wèn)題，要盡量減少傳感器的功耗，延長(zhǎng)其工作時(shí)間。

1.2 傳感器的發(fā)展策略不完善及解決方法

要想完善我國(guó)的傳感器發(fā)展策略，就需要學(xué)習(xí)國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。在國(guó)外，傳感器技術(shù)的發(fā)展兩種完全不同的模式。首先就是美國(guó)在發(fā)展中經(jīng)常運(yùn)用的方式，以軍工產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)整個(gè)科技的進(jìn)步，之所以美國(guó)可以采用這種模式，一方面是由于其資金雄厚，市場(chǎng)體系完善，即使是首先應(yīng)用在軍工，企業(yè)也是其技術(shù)研發(fā)的一線，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是軍隊(duì)投資，企業(yè)研發(fā)，在美國(guó)這種市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的國(guó)家，這種路線是非常完善的，也是我國(guó)當(dāng)前的社會(huì)制度所無(wú)法實(shí)現(xiàn)。還有一種就是依靠市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)去發(fā)展傳感器技術(shù)，這種模式主要在歐洲，但是市場(chǎng)發(fā)展傳感器技術(shù)需要依賴(lài)于傳感器的需求，即應(yīng)用傳感器的企業(yè)的規(guī)模。國(guó)外不少媒體認(rèn)為“傳感器”不是一般的工業(yè)產(chǎn)品，而是一種完美的工藝作品。國(guó)外的傳感器公司普遍不惜重金加強(qiáng)工藝研究，依靠工藝突破保持技術(shù)領(lǐng)先，由此可見(jiàn)，傳感器制作工藝的重要性。我國(guó)還要重視傳感器的質(zhì)量管理與市場(chǎng)分析：新產(chǎn)品面世，從設(shè)計(jì)理論分析到模型試驗(yàn)、樣機(jī)性能測(cè)試、失敗原因分析等均提出相應(yīng)技術(shù)分析報(bào)告。在設(shè)計(jì)階段組織質(zhì)量、軟件試驗(yàn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員共同對(duì)影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)可靠性、可測(cè)性和可檢性的各種因素進(jìn)行研討，形成保證新產(chǎn)品質(zhì)量的最佳技術(shù)方案和質(zhì)量驗(yàn)收文件。

1.3 我國(guó)傳感器發(fā)展的認(rèn)識(shí)問(wèn)題

目前我國(guó)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和科研人員不是認(rèn)識(shí)不到傳感技術(shù)的重要，而都只是把傳感器和傳感技術(shù)當(dāng)作相互割裂的元部件，一種低層次的技術(shù)或工藝在我國(guó)傳感器的發(fā)展過(guò)程中，傳感器本身與傳感技術(shù)是獨(dú)立的發(fā)展的，這就導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)與重視程度的降低，在投入研發(fā)資金時(shí)，分散的資金很難形成強(qiáng)大的推動(dòng)力量，并且傳感設(shè)備與傳感技術(shù)分開(kāi)的發(fā)展，容易導(dǎo)致二者的發(fā)展不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重影響我國(guó)傳感器發(fā)展的進(jìn)度。如果把傳感技術(shù)提升到一個(gè)獨(dú)立學(xué)科的地位，即，淡化傳感技術(shù)和傳感器在物理、化學(xué)、生物、材料等各個(gè)領(lǐng)域中研究的特性，強(qiáng)化傳感技術(shù)在本質(zhì)上是信息獲取科學(xué)和技術(shù)的共性，以數(shù)學(xué)的相關(guān)理論和經(jīng)典方法為先導(dǎo)，融合物理、化學(xué)、生物學(xué)科的相關(guān)基礎(chǔ)原理和規(guī)律，探索信息獲取科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)涵和本質(zhì)，建立具有普適性的信息獲取科學(xué)和技術(shù)的理論基礎(chǔ)，進(jìn)而把應(yīng)用于不同領(lǐng)域的傳感器研究，當(dāng)作是信息獲取科學(xué)與技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，才有可能從整體和本質(zhì)上提升傳感技術(shù)的研究水平。

2 結(jié)語(yǔ)

“窮則變，變則通，通則久”是我國(guó)古代先人提出的思想，這個(gè)思想在我國(guó)傳感器的技術(shù)發(fā)展中也具有指導(dǎo)意義。我們要利用我國(guó)技術(shù)發(fā)展的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，不斷提升我國(guó)傳感器發(fā)展水平。