電（diàn）子自動化（huà）產業的迅速發展與進步促使傳感器技術、特別是集成智能傳感器技術日趨活躍發展，近年來（lái）隨著半導體技術的迅猛發展，國外一些著名的公司（sī）和高等院校正在大（dà）力開展有關集成（chéng）智能傳感器的研製，國內一（yī）些著（zhe）名的高校和研究所也積極跟進，集成智能傳感器（qì）技術取（qǔ）得了令人矚目的發展。 傳感器（qì）向（xiàng）集成化、智能化發展（zhǎn） 大規模集成電路技術和微機械加工技術（shù）的迅猛發展，為傳感器向（xiàng）集成化、智能化方（fāng）向發展（zhǎn）奠定了基礎（chǔ），集成智能傳感器在應用領（lǐng）域成為傳感器發展的總體趨勢。圖1給出了集成智能傳感器的組成框圖。 集成智能傳感器采用微機械加工（gōng）技術和大（dà）規模集成電路（lù）工藝技術，利用矽作為基本（běn）材料來製作敏感元件、信號（hào）調製電路，以及微處理器單元，並把它們集成在一塊（kuài）芯片上構成。這樣，使智能傳感器達到了微型化和結構一體化，從而提高了精度和穩定性。 目前市場上的集成智能傳感器已經成為研究（jiū）熱點，其發展方向主要有以下幾個方麵： (1)向微（wēi）型化發展； (2)應用新的物理現象、化學反應、生物效應作為傳（chuán）感器原理； (3)使用新（xīn）型材料； (4)向微功耗及無源化（huà）發展； (5)采（cǎi）用新的加工（gōng）技術（shù）(如化學微腐技術、微機械加工技術)； (6)向高可靠性、寬溫度範圍（wéi）發展。 集成智能傳（chuán）感器（qì）四大熱（rè）點 1.物理轉化機理 由於（yú）集成智能傳感器可（kě）以（yǐ）很容易對非線性的傳遞函數進行校（xiào）正（zhèng），得到一個線性度（dù）非常好的輸出結果，從而消除了非線性傳遞對傳感器（qì）應用的製約，所以一些科研工作者正在對這（zhè）些（xiē）穩定（dìng）性好、精確度高、靈敏度高的（de）轉換機理或材料進行研究。 比如，諧振式傳感器具有高穩定（dìng）性、高精度、準數字化輸出等許多優點，但傳統的（de）傳感器頻（pín）率信號檢測需要較複雜的設備，限製了諧振式（shì）傳感（gǎn）器的應用和發展，現在利用同一矽片上集成的智能檢測電路，可（kě）以迅速提取頻率信號，使得諧振式微機械傳感（gǎn）器成為國（guó）際上傳（chuán）感器領（lǐng）域的一個研（yán）究熱點。 2.數據融合理論 數據融合是集成智能傳感器（qì）理論的（de）重要領域，也是各國研究的（de）熱點，數據融合技術，簡言之，即對多（duō）個傳感器或多源信（xìn）息進行綜合處理，從而得到（dào）更為準確、可靠的結論。對於多個傳感器組成的陣（zhèn）列，數據融合技術能夠充分發（fā）揮各個（gè）傳（chuán）感器的（de）特（tè）點，利用其互補性、冗餘性（xìng），提高測量信息的精度和可靠性，延長係（xì）統（tǒng）的使用壽命。 數據融合是（shì）一種數據綜合和處理技術，是許多傳統學科和新技（jì）術的集成和應用，如通（tōng）信、模式識別、決策論、不確定性理論（lùn）、信號處理（lǐ）、估（gū）計理論、最優化技術、計算機科學、人工（gōng）智能和神經網絡等。近年來，不少學者又將遺傳算法、小波分析（xī）技術（shù）、虛擬技術引（yǐn）入數據融合技術中。 3.CMOS工藝（yì）兼（jiān）容（róng） 目前，國外在（zài）研究二次集成技（jì）術的同時，集成智能傳感器在工藝上的研究熱點集中在研製（zhì）與CMOS工藝兼容的各種傳感（gǎn）器結（jié）構及製造工藝（yì）流程，探求在製造工藝和微（wēi）機（jī）械加（jiā）工技術上（shàng）有所突破。 目前，利用CMOS工藝兼容的集成濕度傳感器將敏感（gǎn）電容和處理電（diàn）路集成在一塊矽片上，通過Coventor模擬得（dé）到全量程總的敏感濕敏（mǐn）電容變（biàn）化值，同時提高了可靠性並降低了成本，隨著微機械加工技術的逐步發展，使得以CMOS工藝技術製造的集成（chéng）濕度傳感器已經成為當前研究的熱點（diǎn）。圖像傳（chuán）感器在CMOS工藝兼（jiān）容基礎上（shàng）使得其動態範圍擴展技術有所進步。 4.傳感器的微型化 集成智能（néng）傳感器的微型化決不僅僅是尺寸上的縮微與減少，而是一種具有新機理、新結構、新作用和新功能的高科（kē）技微型係統，並在智能程度上與先進（jìn）科技融合。其微型化主要（yào）基於以下發展趨勢：尺寸上的縮微和（hé）性質上的增強性；各要素的集成化和用途上（shàng）的多樣化（huà）；功能上的係統化、智（zhì）能（néng）化和結構（gòu）上的（de）複合性。 相關鏈接 我國集成智能傳（chuán）感器發展（zhǎn）有待加（jiā）強 目前（qián）集成電路技術發展非常迅速，我國國有資（zī）金和技術等方麵的（de）不足，同國外的差距還很大，國外集成電路的主流工藝正由0.35μm向0.18μm推進，而我國還是在1μm-3μm的工藝線上占主導地位，在未來的（de）10年～20年是內，我國將難（nán）在集成（chéng）電路製造領域同國外大公司抗衡。 集成智能傳感器是較新的發展領域，具有（yǒu）廣闊的市場空間，它主（zhǔ）要利（lì）用集成電路的工藝和微機械加工技（jì）術取得研（yán）究進（jìn）展，但比國外集成電路的主流（liú）工藝要落後到兩代以上。如果（guǒ）我國把集成智能（néng）傳感器的研製和生產作為半導（dǎo）體工（gōng）藝（yì）的主要發展方向之一，就可以在現在的集成電路工藝（yì）線和（hé）微機械加工的優勢基礎上另（lìng）辟（pì）蹊徑，使集成智能傳感器的研製與生產具（jù）有一定（dìng）功能模塊化能力，為傳感器產業的（de）集成化智能化發（fā）展積累新的技術（shù），並（bìng）拓展應用領（lǐng）域的廣泛性（xìng），使其成為未來傳（chuán）感器發展的主流。