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   传感的重要性

   现代社会已步人信息时代,传感器技术、计算机技术与信息技术,共同构成了支撑整个现代信息产业的三大支柱。其中,传感器是各种信息的感知、采集、转换、测试中不可缺少的重要技术工具,广泛用于国防、航天航空、交通运输、能源、电力、机械、化工、纺织、环倮、生物医学等领 域,在现代社会科学技术中占据相当重要的地位。“没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点已为全世界所公认。如果没有传感器及其应用技术,那么信息的准确获取就成了一句空话,计算机技术和信息技术也就成了无源之水。

    传感器是各种自动监控设施的关键。有了传感器,输人信息才可以被检测,从而可以通过输出信号对过程进行准确、高效及自动化控制。例如,在特定范围内(生产流程、食品加工、火箭运载、宇宙飞船航行、甚至人体细胞识别等等)存在着物理的或者化学的状态,人们需要探测和识别这些信息以及它们的变化,以便进行控制、监管、分析或治疗等。日常生活中应用传感器的设施非常普遍,诸如自动门、红外报警器、自动收费站、家电α口遥控器)等。

    传感器为环境有害物质的监控提供了手段。人类的各种活动,尤其是工业生产及发展,导致了人类赖以生存环境的严重污染,环境质量日趋恶化。例如,与人类生活息息相关的工业生产、石化能源的消耗等过程都会排放出一氧化碳⒆o)、铅rb)、二氧化氮α02)、颗粒物fpartich material,PM)、二氧化硫fSo)以及挥发性有机物臼olatib organic∞mpound,VOo等;在汽车加油站,加油过程中导致的石油溢出也构成了空气中芳香碳氢化合物污染。存在于大气或者水体中的各种污染物对人类有不同程度的危害。有些环境污染物,即使在环境中的含量甚微,都会对人类危害很大。例如,N02是大气的主要污染物之一,是一种剧毒气体,其毒性相当于CO的500~1OO0倍。NO2通过与人体内呼吸道黏膜接触生成硝酸或亚硝酸,使血管扩张,血压降低,导致血液缺氧。另外,挥发性有机物中的苯是一种致癌物;so2存在可导致室内外建筑的损坏,尤其是历史悠久的玻璃表面的破坏,甚至形成酸雨;空气中的颗粒物除了导致能见度降低外,还会损害肺部;过量铅等重金属的存在会导致人体重金属中毒。目前国内外都市大气环境中普遍存在臭氧(o3)。一方面,No2、s02、氨气(NH3)等气体在阳光的照射下,与空气中的挥发性有机物反应可以产生03;另一方面,在办公室里频繁地使用激光打印机和复印机也会产生03。虽然大气平流层的臭氧可以保护大气层,使地面免受紫外线的辐射,但是地表以上空气中的臭氧则不利于人

类健康。臭氧可导致光化学烟雾,降低了大气的能见度,不但使原本湛蓝的天空变得灰蒙蒙,还可以导致交通障碍甚至哮喘病人呼吸困难。总之,环境的日益污染,已经严重地危害人类健康,引起了人类的强烈关注。对环境中形形色色的污染物进行快速检测和有效控制,已经迫切地摆在人类的面前。因此,需要大量廉价可信的器件来感知、监测并且控制这些种类繁多的环境有害组分。