1、傳感器概念簡述

　　微傳感器、智能傳感器是近幾年才開始發展起來的新興技術。在我國的報刊雜志上目前所使用的技術名稱還比較含混，仍然籠統地稱之為傳感器。這里介紹當前一些歐美專著中常用的技術名詞的定義和技術內涵。首先說明的是，在絕大多數情況下，本文大小標題及全文中所說的傳感器其實是泛指了三大類器件：將非電學輸入參量轉換成電磁學信號輸出的傳感器；將電學信號轉換成非電學參量輸出的執行器；以及既能用作傳感器又能用作執行器，其中較多的是將一種電磁學參量形式轉變成另一種電磁學參量形態輸出的變送器。就是說，關于微傳感器、智能傳感器的技術特性可以擴大類推到微執行器、微變送器一傳感器(或執行器、或變送器)的物理尺度中至少有一個物理尺寸等于或小于亞毫米量級的。微傳感器不是傳統傳感器簡單的物理縮小的產物，而是基于半導體工藝技術的新一代器件：應用新的工作機制和物化效應，采用與標準半導體工藝兼容的材料，用微細加工技術制備的。因此有時也稱為硅傳感器。可以用類似的定義和技術特征類推描述微執行器和微變送器。

　　2、智能自動化傳感器系統組成和性能

　　它由兩塊芯片組成，一是具有自檢測能力的加速度計單元(微加速度傳感器)，另一塊則是微傳感器與微處理器(MCU)間的接口電路和MCU。這是一種較早期(1996年前后)的，但己相當實用的器件，可用于汽車的自動制動和懸掛系統中，并且因微加速度計具有自檢能力，還可用于氣囊。從此例中可以清楚看到，微傳感器的優勢不僅是體積的縮小，更在于能方便地與集成電路組合和規模生產。應該指的是，采用這種兩片的解決方案可以縮短設計周期、降低前期小批量試產的成本。但對實際應用和市場來說，單芯片的解決方案顯然，生產成本，應用價值。

　　智能傳感器(SmartSensor)、智能執行器和智能變送器一微傳感器(或微執行器，或微變送器)和它的部分或全部處理器件、處理電路集成在一個芯片上的器件(例如上述的微加速度計的單芯片解決方案)。因此智能傳感器具有的仿生能力，如模糊邏輯運算、主動鑒別環境，自動調整和補償適應環境的能力，自診斷、自維護等。顯然，出于規模生產和降低生產成本的要求，智能傳感器的設計思想、材料選擇和生產工藝要盡可能地和集成電路的標準硅平面工藝一致。可以在正常工藝流程的投片前，或流程中，或工藝完成后增加一些需要的工序，但也不應太多。

　　3、智能自動化傳感器系統產業應用及展望

　　在一個封裝中，把一只微機械壓力傳感器與模擬用戶接口、8位模一數轉換器(SAR)、微處理器(摩托羅拉69HC08)、存儲器和串行接口(SPI)等集成在一個芯片上。其前端的硅壓力傳感器是采用體硅微細加工技術制作的。制備硅壓力傳感器的工序既可安排在集成CMOS電路工藝流程之前，亦可在后。這種智能壓力傳感器的技術和市場都己成熟，己廣泛用于汽車(機動車)所需的各式各樣的壓力測量和控制單元中，諸如各種氣壓計、噴嘴前集流腔壓力、廢氣排氣管、燃油、輪胎、液壓傳動裝置等。智能壓力傳感器的應用很廣，不局限于汽車工業。目前，生產智能壓力傳感器的廠商己不少，市售商品的品種也很多，己經出現激烈的競爭。結果是智能壓力傳感器體積越來越小，隨之控制單元所需的外圍接插件和分立元件越來越少，但功能和性能卻越來越強，而且生產成本降低很快(現在約為幾美元一只)。

　　相信大多數讀者能經常接觸到的，最貼近生活的智能傳感器可能要算是用于攝像頭、數碼相機、攝像機、手機攝像中的CCD圖像傳感器了。這是一種非智能型傳感器莫屬的情況，因為CCD陣列中每個硅單元由光轉換成的電信號極弱，直接和及時移位寄存、并處理轉換成標準的圖像格式信號。還有更復雜一些的，在中、長焦距(IOX)光學放大數碼相機和攝像機上裝備的電子和光學防抖系統，特別是產品中的光學防抖系統。它的核心是雙軸向或3軸向的微加速度計或微陀螺儀，通過它監測機身的抖動，并換算成鏡頭的各軸向位移量，進而驅動鏡頭中可變角度透鏡的移動，使光學系統的折射光路保持穩定。