摘 要： 在當(dāng)前信息時(shí)代，對(duì)于傳感器的需求量日益增多，同時(shí)，其性能要求也越來(lái)越高。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD）、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)、光纖技術(shù)、信息理論以及數(shù)據(jù)分析算法不斷邁上新的臺(tái)階，傳感器系統(tǒng)正朝著微型化、智能化和多功能化的方向發(fā)展。本文重點(diǎn)論述這三類傳感器的技術(shù)現(xiàn)狀、功能及發(fā)展前景，并穿插介紹了它們?cè)谛盘?hào)探測(cè)中的某些成功的應(yīng)用實(shí)例。 關(guān)鍵詞：微型傳感器、智能化傳感器、多功能傳感器、信號(hào)探測(cè)、綜述 一、引言 在當(dāng)今社會(huì)，幾乎沒有任何一種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用能夠離得開傳感器和信號(hào)探測(cè)技術(shù)的支持。生活在信息時(shí)代的人們，絕大部分的日常生活與信息資源的開發(fā)、采集、傳送和處理息息相關(guān)。作用原理不同，功能各異的形形色色探測(cè)器作為信息感知、捕獲和探測(cè)的窗口，在信號(hào)探測(cè)與信息處理系統(tǒng)中起著極為重要的作用。與此同時(shí)，在當(dāng)前信息量激增和新的信息類型不斷涌現(xiàn)的情況下，用于信號(hào)探測(cè)的傳感器正面臨許多新的問(wèn)題和新的需求。在這種形勢(shì)下，象光纖傳感器、CCD傳感器、紅外傳感器、生物傳感器、遙控傳感器、微波傳感器、超導(dǎo)體傳感器以及液晶傳感器等許多新型傳感器便應(yīng)運(yùn)而生，而這些新型傳感器的出現(xiàn)反過(guò)來(lái)又極大地推動(dòng)著信息技術(shù)的更快速發(fā)展。 分析當(dāng)前信息與技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)作者認(rèn)為，21世紀(jì)的先進(jìn)傳感器必須具備小型化、智能化和多功能化等優(yōu)良特征。本文以這一指導(dǎo)思想為主線，系統(tǒng)論述了微型傳感器、智能化傳感器以及多功能傳感器的技術(shù)現(xiàn)狀、功能及發(fā)展前景，并穿插介紹了這三類傳感器在信號(hào)探測(cè)中的一些成功的應(yīng)用實(shí)例。 二、微型傳感器（Micro Sensor） 為了能夠與信息時(shí)代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強(qiáng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)保持一致，對(duì)于傳感器性能指標(biāo)（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來(lái)越嚴(yán)格；與此同時(shí)，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標(biāo)準(zhǔn)的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構(gòu)成，具有體積小、重量輕、反應(yīng)快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。 1、由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)引發(fā)的傳感器微型化 目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)向基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的模擬式工程化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，從而使設(shè)計(jì)者們能夠在較短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)手段的巨大轉(zhuǎn)變?cè)诤艽蟪潭壬贤苿?dòng)著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。 對(duì)于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的研究工作始于20世紀(jì)60年代，其研究范疇涉及材料科學(xué)、機(jī)械控制、加工與封裝工藝、電子技術(shù)以及傳感器和執(zhí)行器等多種學(xué)科，是一個(gè)極具前景的新興研究領(lǐng)域。MEMS的核心技術(shù)是研究微電子與微機(jī)械加工與封裝技術(shù)的巧妙結(jié)合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強(qiáng)大的新型系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，MEMS技術(shù)已經(jīng)顯示出了巨大的生命力，此項(xiàng)技術(shù)的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個(gè)新的高度。在當(dāng)前技術(shù)水平下，微切削加工技術(shù)已經(jīng)可以生產(chǎn)出來(lái)具有不同層次的3D微型結(jié)構(gòu)，從而可以生產(chǎn)出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測(cè)器這樣的以硅為主要構(gòu)成材料的傳感/探測(cè)器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應(yīng)用于不同的研究領(lǐng)域中。 2、由敏感光纖技術(shù)引發(fā)的傳感器微型化 當(dāng)前，敏感光纖技術(shù)日益成為微型傳感器技術(shù)的另一新的發(fā)展方向。預(yù)計(jì)，隨著插入技術(shù)的日趨成熟，敏感光纖技術(shù)的發(fā)展還會(huì)進(jìn)一步加快。光纖傳感器的工作原理是將光作為信號(hào)載體，并通過(guò)光纖來(lái)傳送信號(hào)。由于光纖具有良好的傳光性能，對(duì)光的損耗極低，加之光纖傳輸光信號(hào)的頻帶非常寬，且光纖本身就是一種敏感元件，所以光纖傳感器所具有的許多優(yōu)良特征為其它所有傳統(tǒng)的傳感器所不及。 概括來(lái)講，光纖傳感器的優(yōu)良特征主要包括重量輕、體積小、敏感性高、動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍大、傳輸頻帶寬、易于轉(zhuǎn)向作業(yè)以及它的波形特征能夠與客觀情況相適應(yīng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此能夠較好地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作、聯(lián)機(jī)檢測(cè)和自動(dòng)控制。譬如，一個(gè)初級(jí)位移光纖傳感系統(tǒng)包括光放射體（光源、光纖頭及光接收器）和光電轉(zhuǎn)換元件。其工作原理為：光放射體發(fā)出的光經(jīng)由輸入光纖被傳送到反射鏡上—輸出光纖接收到光信號(hào)—光電轉(zhuǎn)換元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)；鑒于這樣的工作原理，我們完全可以根據(jù)所接收到的光的密度推斷出來(lái)可測(cè)得的位移量。如果能夠?qū)⑦@樣的初級(jí)探測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)做一些改進(jìn)并消除其死區(qū)的話，其分辨率往往可以高達(dá)0.01mm以上。在柔性機(jī)械制造系統(tǒng)中，光纖位移探測(cè)器聯(lián)機(jī)探測(cè)系統(tǒng)的光纖孔徑中共包括有4組光纖維，其中的兩組用于地址分配，另外兩組執(zhí)行測(cè)量任務(wù)。 光纖還可以應(yīng)用于3D表面的無(wú)觸點(diǎn)測(cè)量。近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體激光LD、CCD、CMOS圖形傳感器、方位探測(cè)裝置PSD等新一代探測(cè)設(shè)備的問(wèn)世，光纖無(wú)觸點(diǎn)測(cè)量技術(shù)得到了空前迅速的發(fā)展。 在無(wú)觸點(diǎn)測(cè)量技術(shù)中，主要有光纖法和聚焦點(diǎn)偏移（out-focus）法。其中，光纖法的主要特征是它可以借助于所測(cè)變量來(lái)調(diào)節(jié)波導(dǎo)管的光波，并用擬定光波參數(shù)的辦法來(lái)為測(cè)量信號(hào)增值。在聚焦點(diǎn)偏移法中，偏移量被轉(zhuǎn)換成物鏡平面相對(duì)于測(cè)量平面的偏差；然后，此偏差再被轉(zhuǎn)換成物鏡反射光斑的亮度變差或光敏探測(cè)值；最后再轉(zhuǎn)換成電子量輸出值。這種方法的分辨率極高，且其相關(guān)探測(cè)器的體積可以被制造得相當(dāng)小。在采用全息光學(xué)元件的情況下，聚焦點(diǎn)偏移法的慣用結(jié)構(gòu)一般可以從T結(jié)構(gòu)到Y(jié)結(jié)構(gòu)不等，這樣就有可能在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上設(shè)計(jì)出極輕型的發(fā)射體和接收器[3]。 3、微型傳感器應(yīng)用現(xiàn)狀 就當(dāng)前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，微型傳感器已經(jīng)對(duì)大量不同應(yīng)用領(lǐng)域，如航空、遠(yuǎn)距離探測(cè)、醫(yī)療及工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響；目前開發(fā)并進(jìn)入實(shí)用階段的微型傳感器已可以用來(lái)測(cè)量各種物理量、化學(xué)量和生物量，如位移、速度/加速度、壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、聲、光、電、磁、熱、PH值、離子濃度及生物分子濃度等。 三、智能化傳感器（Smart Sensor） 智能化傳感器（Smart Sensor）是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的另外一種涉及多種學(xué)科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問(wèn)世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域，如分布式實(shí)時(shí)探測(cè)、網(wǎng)絡(luò)探測(cè)和多信號(hào)探測(cè)方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。 1、智能化傳感器的特點(diǎn) 智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲(chǔ)，而且還能夠進(jìn)行邏輯思考和結(jié)論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當(dāng)于是微型機(jī)與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機(jī)的硬件設(shè)備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來(lái)探測(cè)壓力參數(shù)，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術(shù)時(shí)可以方便地調(diào)節(jié)和校正由于溫度的變化而導(dǎo)致的測(cè)量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測(cè)量工作環(huán)境的壓力變化并對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠?qū)鞲衅鞯娜踺敵鲂盘?hào)進(jìn)行放大、處理和存儲(chǔ)外，還執(zhí)行與計(jì)算機(jī)之間的通信聯(lián)絡(luò)[3]。 通常情況下，一個(gè)通用的檢測(cè)儀器只能用來(lái)探測(cè)一種物理量，其信號(hào)調(diào)節(jié)是由那些與主探測(cè)部件相連接著的模擬電路來(lái)完成的；但智能化傳感器卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有的功能，而且其精度更高、價(jià)格更便宜、處理質(zhì)量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）智能化傳感器不但能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行處理、分析和調(diào)節(jié)，能夠?qū)λ鶞y(cè)的數(shù)值及其誤差進(jìn)行補(bǔ)償，而且還能夠進(jìn)行邏輯思考和結(jié)論判斷，能夠借助于一覽表對(duì)非線性信號(hào)進(jìn)行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數(shù)字信號(hào)。此外，還能夠利用軟件實(shí)現(xiàn)非線性補(bǔ)償或其它更復(fù)雜的環(huán)境補(bǔ)償，以改進(jìn)測(cè)量精度。 （2）智能化傳感器具有自診斷和自校準(zhǔn)功能，可以用來(lái)檢測(cè)工作環(huán)境。當(dāng)工作環(huán)境臨近其極限條件時(shí)，它將發(fā)出告警信號(hào)，并根據(jù)其分析器的輸入信號(hào)給出相關(guān)的診斷信息。當(dāng)智能化傳感器由于某些內(nèi)部故障而不能正常工作時(shí)，它能夠借助其內(nèi)部檢測(cè)鏈路找出異?，F(xiàn)象或出了故障的部件。 （3）智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測(cè)量，從而進(jìn)一步拓寬了其探測(cè)與應(yīng)用領(lǐng)域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對(duì)多種信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實(shí)現(xiàn)最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。 （4）智能化傳感器既能夠很方便地實(shí)時(shí)處理所探測(cè)到的大量數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)需要將它們存儲(chǔ)起來(lái)。存儲(chǔ)大量信息的目的主要是以備事后查詢，這一類信息包括設(shè)備的歷史信息以及有關(guān)探測(cè)分析結(jié)果的索引等； （5）智能化傳感器備有一個(gè)數(shù)字式通信接口，通過(guò)此接口可以直接與其所屬計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡(jiǎn)單方便，譬如，可以對(duì)探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程用戶等。 2、智能化傳感器的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀 目前，智能化傳感器技術(shù)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，具有代表意義的典型產(chǎn)品是美國(guó)霍尼韋爾公司的ST-3000系列智能變送器和德國(guó)斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（MCU）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測(cè)能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（SSIS）等。與此同時(shí)，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關(guān)研究人員的極大重視。 需要特別指出的一點(diǎn)是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數(shù)字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一些國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)化研究機(jī)構(gòu)目前正在積極研究推出相關(guān)的通用現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)；不過(guò)，在眼下過(guò)渡階段仍大多采用遠(yuǎn)距離總線尋址傳感器（HART）協(xié)議，即Highway Addressable Remote Transducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20mA模擬信號(hào)的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)可以同時(shí)進(jìn)行通信，從而使不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品具有通用性。 目前，智能化傳感器多用于壓力、力、振動(dòng)沖擊加速度、流量、溫濕度的測(cè)量，如美國(guó)霍尼韋爾公司的ST3000系列全智能變送器和德國(guó)斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術(shù)研究領(lǐng)域亦有比較成功的應(yīng)用實(shí)例。 在今后的發(fā)展中，智能化傳感器無(wú)疑將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展到化學(xué)、電磁、光學(xué)和核物理等研究領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，新興的智能化傳感器將會(huì)在關(guān)系到全人類國(guó)民生的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大作用。 四、多功能傳感器（Multifunction Sensor） 如前所述，通常情況下一個(gè)傳感器只能用來(lái)探測(cè)一種物理量，但在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，為了能夠完美而準(zhǔn)確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時(shí)測(cè)量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y(cè)系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結(jié)構(gòu)或化學(xué)物質(zhì)及其各不相同的表征方式，用單獨(dú)一個(gè)傳感器系統(tǒng)來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種傳感器的功能。隨著傳感器技術(shù)和微機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來(lái)將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨(dú)一塊芯片上的一體化多功能傳感器。 1、多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式 概括來(lái)講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式包括： （1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來(lái)同時(shí)測(cè)量多種參數(shù)。譬如，可以將一個(gè)溫度探測(cè)器和一個(gè)濕度探測(cè)器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個(gè)傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時(shí)測(cè)量溫度和濕度。 （2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨(dú)的一塊硅片中，從而構(gòu)成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無(wú)論何時(shí)都工作在同一種條件下，所以很容易對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償和校正。 （3）借助于同一個(gè)傳感器的不同效應(yīng)可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現(xiàn)出來(lái)的電容和電感是各不相同的。 （4）在不同的激勵(lì)條件下，同一個(gè)敏感元件將表現(xiàn)出來(lái)不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵(lì)條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個(gè)多功能傳感器的特征可想而知將會(huì)是多么的千差萬(wàn)別！有時(shí)候簡(jiǎn)直就相當(dāng)于是若干個(gè)不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實(shí)。 2、多功能傳感器的研制與應(yīng)用現(xiàn)狀 多功能傳感器無(wú)疑是當(dāng)前傳感器技術(shù)發(fā)展中一個(gè)全新的研究方向，日前有許多學(xué)者正在積極從事于該領(lǐng)域的研究工作。如將某些類型的傳感器進(jìn)行適當(dāng)組合而使之成為新的傳感器，如用來(lái)測(cè)量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時(shí)探測(cè)多種信號(hào)，微型數(shù)字式三端口傳感器可以同時(shí)采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號(hào)，而且還能夠輸出頻率信號(hào)和數(shù)字信號(hào)[7]。 從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，最熱門的研究領(lǐng)域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問(wèn)世。從實(shí)用的角度考慮，多功能傳感器中應(yīng)用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由PVDF材料、無(wú)觸點(diǎn)皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導(dǎo)功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據(jù)悉，美國(guó)MERRITT公司研制開發(fā)的無(wú)觸點(diǎn)皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無(wú)觸點(diǎn)超聲波傳感器、紅外輻射引導(dǎo)傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國(guó)本土應(yīng)用甚廣。 與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號(hào)是非常復(fù)雜的，其中總是混合著成千上萬(wàn)種化學(xué)物質(zhì)，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號(hào)來(lái)異常錯(cuò)綜復(fù)雜。 人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產(chǎn)品是功能各異的Electronic nose（電子鼻），近10多年來(lái)，該技術(shù)的發(fā)展很快，目前已有數(shù)種商品化的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)流通，美、法、德、英等國(guó)家均有比較先進(jìn)的電子鼻產(chǎn)品問(wèn)世[8]。 “電子鼻”系統(tǒng)通常由一個(gè)交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)組成，并配以恰當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別系統(tǒng)，具有識(shí)別簡(jiǎn)單和復(fù)雜氣味的能力，主要用來(lái)解決一般情況下的氣味探測(cè)問(wèn)題。根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構(gòu)成材料及配置數(shù)量亦有所不同，其中，構(gòu)成材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體、導(dǎo)電聚合物、石英晶振等，配置數(shù)量則從幾個(gè)到數(shù)十個(gè)不等?？傊?，“電子鼻”系統(tǒng)是氣體傳感器技術(shù)和信息處理技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合的高科技產(chǎn)物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號(hào)。氣流經(jīng)過(guò)氣體傳感器陣列進(jìn)入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號(hào)預(yù)處理元件中，最后由陣列響應(yīng)模式來(lái)確定其所測(cè)氣體的特征。陣列響應(yīng)模式采用關(guān)聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對(duì)所測(cè)氣體進(jìn)行定性和定量鑒別。美國(guó)Cyranosciences公司生產(chǎn)的Cyranose 320電子鼻是目前技術(shù)較為先進(jìn)、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數(shù)據(jù)分析算法兩部分組成，其基本技術(shù)是將若干個(gè)獨(dú)特的薄膜式碳-黑聚合物復(fù)合材料化學(xué)電阻器配置成一個(gè)傳感器陣列，然后采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過(guò)分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來(lái)識(shí)別未知分析物。據(jù)稱，Cyranose 320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產(chǎn)與保鮮、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制與消費(fèi)品的監(jiān)控與管理等[9]。 五、結(jié)論 綜上所述，當(dāng)前技術(shù)水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化和多功能化的方向發(fā)展。今后，隨著CAD技術(shù)、MEMS技術(shù)、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來(lái)的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學(xué)技術(shù)呈輻射狀廣泛滲透的當(dāng)今社會(huì)，作為現(xiàn)代科學(xué)“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎(chǔ)，必將進(jìn)一步得到社會(huì)各界的普遍關(guān)注。 參考文獻(xiàn)： [1]LIU Quan，Huang Xiaochun．The new type sensors and their application in signal detection[A]．ICSC 2000[C]．USA: Proceedings of SPIE．2000，4077：69-72. [2]劉光輝、亢春梅，MEMS技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]．傳感器技術(shù)，2001，20（1）：52-56． [3]LIU Guang-yu．The state of the art and the future of sensors[J]．Measure And Control Technology，1999（18）：1-4. [4]Wen H K.The future of sensor and actuator systems[J].Sensors and Actuators A，1996，56：193-197. [5]劉君華，智能傳感器系統(tǒng)[M]，西安電子科技大學(xué)出版社，2000-6 [6]Krishna C．etc．A smart gas sensor for monitoring environmental changes in closed systems：results from the MIR space station[J]. Sensors and Actuators B，1999，55：118-126 [7]Wang Qi，et al．Muitifunction senser[J]．Journal of Transducer Technology，1999（18）：54-56. [8]高大啟，揚(yáng)根興.電子鼻技術(shù)新進(jìn)展及其應(yīng)用前景[J].傳感器技術(shù)，2001，20（9）：1-5. [9]Erik S. We digitize smellTM[EB/LO]