第三次技術(shù)革命開始以來，我們在不知不覺中就處在了信息時代。信息的使 用是當代社會發(fā)展進步的關(guān)鍵之一，而要獲得準確的信息，就需要多種測試途徑 和方法，傳感器是其中之一，尤其是在實業(yè)產(chǎn)業(yè)(例如制造業(yè)、工程建設(shè))中，需要 很多準確可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)絕大多數(shù)都要靠精密可靠的傳感器來獲得。 因此說，傳感器的使用和技術(shù)保證是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)之一。

同時在科研中，傳感器的地位更加突出，現(xiàn)代科學(xué)的研究對象相比以前更加 廣泛，領(lǐng)域涵蓋面更大，且技術(shù)領(lǐng)域的交叉是普遍現(xiàn)象。大到爭個宇宙的發(fā)展探 索，小到最細微的微觀世界，這些都需要傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，都依賴于傳感 器提供檢測數(shù)據(jù)的準確性，可以說沒有傳感器的應(yīng)用和進步，就沒有科技的發(fā)展。 根據(jù)上述發(fā)展要求，我們必須在需要的時刻獲取所需的測量數(shù)據(jù)，二這些數(shù) 據(jù)靠人類的感官是無法獲得或者是獲得的數(shù)據(jù)十分粗略，必須依靠相應(yīng)的各類型 的傳感器來測量獲取。

科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展，大多時候需要獲得極其精確和精 密的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)是十分難以測量和獲得的，但如果有一款或一類新型的更 2 高精度的傳感器被發(fā)明生產(chǎn)，這些數(shù)據(jù)的獲得就不再是難題，所以科技和社會的 發(fā)展在很大程度上取決于傳感器的發(fā)展。 中國傳感器生產(chǎn)和研發(fā)行業(yè)都處于由傳統(tǒng)型傳感器向新型傳感器轉(zhuǎn)變的時 期，這一轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了新型傳感器向微小型、多用途、數(shù)字化、連接智能計算機、 全面和聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大趨勢。傳感器技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展，其技術(shù)的發(fā)展大體可 分三代： 第一代是依靠結(jié)構(gòu)變化的稱重傳感器，結(jié)構(gòu)變化的信號轉(zhuǎn)化為其它信號輸出， 這一類稱為結(jié)構(gòu)型傳感器。

第二代是使用具有某些特殊性能的新材料制造的稱重傳感器，這些材料有特 殊磁性材料、半導(dǎo)體材料等，利用材料的變化轉(zhuǎn)化為其它變量輸出，這類傳感器 稱為固體型傳感器。 第三代傳感器是與計算機相連接的稱重傳感器，同時也可以連接其它檢測裝 置，具有一定的智能性，因此稱為智能型傳感器。這是近代才發(fā)展起來的一種新 型稱重傳感器。 資料顯示，目前我國傳感器產(chǎn)品約 6000 種左右，而國外已達 20000 多個，遠 遠滿足不了國內(nèi)市場需求。中高端傳感器進口占比達 80%，傳感器芯片進口更 是 達 90%，國產(chǎn)化缺口巨大。其中數(shù)字化、智能化、微型化等高新技術(shù)產(chǎn)品嚴重短 缺。國家重大裝備所需高端產(chǎn)品主要依賴進口。

而涉及國家安全和重大工程所需 的傳感器及智能化儀器儀表，國外對我國往往采取限制。 傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)滲透性強，其發(fā)展滯后局 面已經(jīng)對我國新興產(chǎn)業(yè)的推進形成 制約。由于我國傳感器技術(shù)總體實力仍處于弱勢，短時間內(nèi)尋求全面突破恐不現(xiàn) 實。因此，發(fā)展傳感器技術(shù)應(yīng)首先爭取在局部形成 突破，掌握一批具有自主知識 產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，通過這些關(guān)鍵性領(lǐng)域突破的輻射帶動推動產(chǎn)業(yè)進步。 事實上， 我國傳感器產(chǎn)業(yè)在某些領(lǐng)域已形成優(yōu)勢。先施科技、遠望谷等企業(yè)在超高射頻RFID 產(chǎn)品領(lǐng)域占據(jù)國內(nèi) 90%的市場份額。根據(jù)湘財證券研究報告，漢威電子氣體傳感 器國內(nèi)市場占有率也高達 60%，氣體檢測儀器儀表市場占有率達 9%。

在眾多應(yīng)用領(lǐng)域，傳感器雖然是不可或缺的關(guān)鍵器件，但它只能依附于大的 產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)而存在，在很多領(lǐng)域往往還需要量身定做，不少單個領(lǐng)域市場規(guī)模并不 大，因此企業(yè)不應(yīng)一味追求規(guī)模。 稱重傳感器的歷史較為悠久，根據(jù)工作原理的不同主要分為應(yīng)變式稱重傳感 器和數(shù)字式智能稱重傳感器，前者比后者早出現(xiàn)了半個世紀[4]。 早在 1938 年，美國人首先發(fā)明了紙基絲繞式電阻應(yīng)變計，分別同時研制出， 命名為 SR-4(發(fā)明人分別魯奇、西蒙斯，以兩人的名字命名)，這是研制應(yīng)變式稱重傳感器的先驅(qū)。

在這之后的 1940 年，美國 BLH 公司在 SR-4 電阻應(yīng)變計的基礎(chǔ)上研發(fā)出了應(yīng) 變式負荷傳感器，成為應(yīng)變式傳感器的創(chuàng)始者。這種傳感器在 1942 年大量成產(chǎn)出 售，實現(xiàn)了稱重傳感器的產(chǎn)業(yè)化[6]。這種應(yīng)變式負荷傳感器多為桶、梁、環(huán)、柱式 結(jié)構(gòu)，其原理是利用正應(yīng)力(包括彎曲應(yīng)力、壓應(yīng)力、拉應(yīng)力等)使負荷傳感器產(chǎn)生 應(yīng)變。不久后又出現(xiàn)了利用粘貼式電阻應(yīng)變計的模擬式稱重傳感器，極大的提高 了傳感器的蠕變能力、準確性和穩(wěn)定性。

上世紀七十年代美國人霍格斯特姆為改正當時一般負荷傳感器的固有缺陷， 經(jīng)研究后指出如果不使用正應(yīng)力，而改用切應(yīng)力設(shè)計負荷傳感器，因為切應(yīng)力與 彎矩?zé)o關(guān)。在此基礎(chǔ)上他設(shè)計了圓截工字形截面懸臂剪切梁型負荷傳感器，使得 稱重傳感器有了新的突破，開辟了新的發(fā)展道路。他為稱重傳感器的結(jié)構(gòu)發(fā)展做 出了重大貢獻。

70 年代中期，一些發(fā)達資本主義國家出于需要開始研制用于商業(yè)用途的電子 計價秤，需要小量程的符合傳感器（幾公斤到幾十公斤），這是傳統(tǒng)的正應(yīng)力負荷 傳感器和切應(yīng)力負荷傳感器都不能滿足的，由此美國學(xué)者查特斯開發(fā)出了基于不 變彎矩原理的合金平行梁負荷傳感器，成為稱重傳感器的又一發(fā)展道路。

進入 80 年代后，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，特別是電子衡器的 發(fā)展越來越迅猛，應(yīng)變式負荷傳感器漸漸不能滿足使用需求了，在這種情況下， 美國 TOLEDO(現(xiàn) METTLER TOLEDO)公司提出了“數(shù)字式”概念并將其用于稱重傳感 器[9]，最終研制出了搖柱形數(shù)字式智能稱重傳感器，開創(chuàng)了數(shù)字式稱重傳感器的時 代。同時，稱重傳感器與測力傳感器徹底分離，稱重傳感器形成了獨立的一支， 并且國際計量大會衡器委員會制定了 R60 國際建議，確立了稱重傳感器的 檢測理 論依據(jù)。

21 世紀是科技革命的世紀，信息的使用是當代社會發(fā)展進步的關(guān)鍵之一，而 要獲得準確的信息，就需要多種測試途徑和方法，傳感器是其中之一，尤其是在 實業(yè)產(chǎn)業(yè)(例如制造業(yè)、工程建設(shè))中，需要很多準確可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)絕 大多數(shù)都要靠精密可靠的傳感器來獲得。 作為一種測量裝置，傳感器的主要功能是感受被測量的變化信息，并將這一 信息轉(zhuǎn)變成為其它信息型式，然后加以輸出。

近年來，傳感器一直朝著更靈敏、更精確、更強的適應(yīng)性、更小巧和更加智 能的方向發(fā)展。可見傳感器的發(fā)展還將有新的突破，邁向新的臺階。 稱重傳感器是一種將形變或結(jié)構(gòu)變化等物理變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號 等其它信號輸出的裝置。而對于傳感器來說，使用環(huán)境是至為重要的，每一種傳 4 感器都規(guī)定了其適合使用的環(huán)境溫濕度、工作場地、工作范圍等因素，如果超出 這些因素使用，則會嚴重影響傳感器的準確性和安全性，同時也會影響其壽命。 稱重儀表就是稱重顯示器，是將稱重數(shù)值顯示出來的裝置，是一種將稱重傳 感器的物理變化信號轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌盘杺鬏數(shù)斤@示器上顯示的電子儀表，它同時可 以具備多種傳輸、打印等功能。

其應(yīng)用方面十分多，幾乎涵蓋了當今社會的各個 方面和領(lǐng)域，特別是一些惡劣的氛圍，為許多行業(yè)的發(fā)展貢獻了力量。因此稱重 傳感器具必然會有廣闊的前進和巨大的市場需求，不說長久，至少在未來 5 年， 稱重傳感器將會有廣闊的發(fā)展前景。

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