在傳感器這一概念“出現(xiàn)”之前,早期的測量儀器中其實就有傳感器,只不過是以整套儀器中一個部件的形式出現(xiàn)。所以,中國在1980年以前,介紹傳感器的教科書叫做“非電量的電測量”。
傳感器概念的出現(xiàn)其實是測量儀器逐步走向模塊化的結(jié)果。此后,傳感器從整套儀器系統(tǒng)中獨立出來,單獨作為一個功能器件進行研究、生產(chǎn)、銷售。
根據(jù)傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器兩大類。物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng),將被測信號量的微小變化轉(zhuǎn)換成電信號,諸如壓電效應(yīng),磁致伸縮現(xiàn)象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。
化學(xué)傳感器則是以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器。近年來,出現(xiàn)了利用各種生物特性做成的生物型傳感器,用以檢測與識別生物體內(nèi)化學(xué)成分。
嚴(yán)格來說傳感器不算是一個單純的學(xué)科方向,因為各個學(xué)科都有研究傳感器的。依據(jù)新發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象、化學(xué)效應(yīng)制造的新的傳感器,實際上是對別的專業(yè)基礎(chǔ)研究成果的二次開發(fā)。伴隨電子電路技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的測量問題集中到了傳感器這一環(huán)節(jié)上。最終,傳感器的性能決定了整套測量儀器的性能。這是傳感器發(fā)展最重要的推動力。
傳感器的市場,其實是由應(yīng)用推動的。比如,化學(xué)工業(yè)中,壓力、流量傳感器市場相當(dāng)大;汽車工業(yè)中,轉(zhuǎn)速、加速度等傳感器市場非常大?;谖㈦娮訖C械系統(tǒng)(MEMS)的加速度傳感器現(xiàn)在技術(shù)較為成熟,對汽車工業(yè)的需求拉動功不可沒。
MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是指可批量制作的,集微型機械結(jié)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器、通信等于一體的微型器件或系統(tǒng)。它體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高,適于批量化生產(chǎn),易于集成和實現(xiàn)智能化,同時也能實現(xiàn)某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現(xiàn)的功能。
谷歌已經(jīng)花費了五年的時間來研發(fā)無人駕駛汽車。這些汽車上已經(jīng)沒有了加速踏板、剎車踏板和后視鏡,而是通過內(nèi)部的傳感器和車載電腦來控制汽車的運行。
在各類傳感器的幫助下,過去屬于人與人之間的互聯(lián)網(wǎng),延伸和擴展到了任何物品與物品之間。
1999年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議就提出,“傳感網(wǎng)是下一個世紀(jì)人類面臨的又一個發(fā)展機遇”;2003年,美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。