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   傳感的重要性

   現代社會已步人信息時代,傳感器技術、計算機技術與信息技術,共同構成了支撐整個現代信息產業的三大支柱。其中,傳感器是各種信息的感知、采集、轉換、測試中不可缺少的重要技術工具,廣泛用于國防、航天航空、交通運輸、能源、電力、機械、化工、紡織、環倮、生物醫學等領 域,在現代社會科學技術中占據相當重要的地位。“沒有傳感器技術就沒有現代科學技術”的觀點已為全世界所公認。如果沒有傳感器及其應用技術,那么信息的準確獲取就成了一句空話,計算機技術和信息技術也就成了無源之水。

    傳感器是各種自動監控設施的關鍵。有了傳感器,輸人信息才可以被檢測,從而可以通過輸出信號對過程進行準確、高效及自動化控制。例如,在特定范圍內(生產流程、食品加工、火箭運載、宇宙飛船航行、甚至人體細胞識別等等)存在著物理的或者化學的狀態,人們需要探測和識別這些信息以及它們的變化,以便進行控制、監管、分析或治療等。日常生活中應用傳感器的設施非常普遍,諸如自動門、紅外報警器、自動收費站、家電α口遙控器)等。

    傳感器為環境有害物質的監控提供了手段。人類的各種活動,尤其是工業生產及發展,導致了人類賴以生存環境的嚴重污染,環境質量日趨惡化。例如,與人類生活息息相關的工業生產、石化能源的消耗等過程都會排放出一氧化碳⒆o)、鉛rb)、二氧化氮α02)、顆粒物fpartich material,PM)、二氧化硫fSo)以及揮發性有機物臼olatib organic∞mpound,VOo等;在汽車加油站,加油過程中導致的石油溢出也構成了空氣中芳香碳氫化合物污染。存在于大氣或者水體中的各種污染物對人類有不同程度的危害。有些環境污染物,即使在環境中的含量甚微,都會對人類危害很大。例如,N02是大氣的主要污染物之一,是一種劇毒氣體,其毒性相當于CO的500~1OO0倍。NO2通過與人體內呼吸道黏膜接觸生成硝酸或亞硝酸,使血管擴張,血壓降低,導致血液缺氧。另外,揮發性有機物中的苯是一種致癌物;so2存在可導致室內外建筑的損壞,尤其是歷史悠久的玻璃表面的破壞,甚至形成酸雨;空氣中的顆粒物除了導致能見度降低外,還會損害肺部;過量鉛等重金屬的存在會導致人體重金屬中毒。目前國內外都市大氣環境中普遍存在臭氧(o3)。一方面,No2、s02、氨氣(NH3)等氣體在陽光的照射下,與空氣中的揮發性有機物反應可以產生03;另一方面,在辦公室里頻繁地使用激光打印機和復印機也會產生03。雖然大氣平流層的臭氧可以保護大氣層,使地面免受紫外線的輻射,但是地表以上空氣中的臭氧則不利于人

類健康。臭氧可導致光化學煙霧,降低了大氣的能見度,不但使原本湛藍的天空變得灰蒙蒙,還可以導致交通障礙甚至哮喘病人呼吸困難。總之,環境的日益污染,已經嚴重地危害人類健康,引起了人類的強烈關注。對環境中形形色色的污染物進行快速檢測和有效控制,已經迫切地擺在人類的面前。因此,需要大量廉價可信的器件來感知、監測并且控制這些種類繁多的環境有害組分。