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我国传感器发展现状及与国外差距

我国传感器发展现状及与国外差距
我国传感器发展现状及与国外差距

我国传感器产业发展现状及与

国外的差距

1 引言

传感器作为现代科技的前沿技术,被认为是现代信息技术的三大支柱之一,也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。在国内有自动化方面的专家指出塑料工业网,传感器技术直接关系到我国自动化产业的发展形势,认为“传感器技术强,则自动化产业强”。由此可见传感器技术对自动化产业乃至整个国家工业建设的重要性。

2 中国传感器发展应用状况分析

2.1 中国传感器发展状况

我国早在20世纪60年代就开始涉足传感器制造业。我国在1972年组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位;1974年,研制成功中国第一个实用压阻式压力传感器;1978年,诞生中国第一个固态压阻加速度传感器;1982年,国内最早开始硅微机械系统(MEMS)加工技术和SOI(绝缘体上硅)技术的研究。进入20世纪90年代后,硅微机械加工技术的绝对压力传感器、微压传感器、呼吸机压传感器、多晶硅压力传感器、低成本TO-8封装压力传感器等相继问世并实现生产。改革开放30年来,我国传感器技术及其产业取得了长足进步,主要表现在:建立了传感技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室、国家传感技术工程中心等研究开发基地;MEMS、MOEMS(微光机电系统)等研究项目列入了国家高新技术发展重点;在“九五”国家重点科技攻关项目中,传感器技术研究取得了51个品种86个规格新产品的成绩,初步建立了敏感元件与传感器产业;2007年传感器业总产量达到20.93亿只,品种规格已有近6000种,并已在国民经济各部门和国防建设中得到一定应用。经过“八五”、“九五”和“十五”的攻关和产业化建设,目前全国已有2000多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用。

目前,中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。传感器技术历经了多年的发展,其技术的发展大体可分三代:第一代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。

第二代是上70年代发展起来的固体型传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成。如:利用热电效应、

霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。

第三代传感器是以后刚刚发展起来的智能型传感器,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器具有一定的人工智能。

2.2 中国的传感器行业市场现状

根据相关部门的调查,2005年到20013年的世界传感器市场的年平均增长率略为下降,减去传感器成本的下降及一些尚不可知的新兴应用领域的出现,可达4.5%。Intechno咨询公司估计全球的3000多家传感器制造商在2008年的总销售额将超过500亿美元,而到2010年将增长到600亿美元以上,这对于传感器厂商来说意味着巨大的商业机遇。中国传感器市场尽管受到金融风暴的影响,但工业及信息化部的数据统计依旧显示,我国的传感器市场呈现出逆势增长的态势。而最近几年,中国的传感器年度销售平均增长也达到了39%。目前传感器市场正进入到一个…百家争鸣?的时期,随着市场的逐渐开放和中国投资环境的改善及全球化经济的进程加快。各国的传感器厂家纷纷进入中国市场,这就加剧了市场的竞争。中国传感器市场将重新进行份额的分配。金融风暴对传感器市场有着或多或少的影响,尤其对汽车工业、制造业等传统的传感器应用领域的影响更加明显。因此如何开辟新的应用领域将成为许多传感器厂商需要慎重考虑的问题。放眼未来,虽然目前主要是汽车工业、制造业等传统应用领域在拉动传感器市场,但是不能忽略绿色能源等蓝海市场将为传感器乃至整个自动化行业带来的巨大商机。

2.2 工业控制过程控制传感器市场分析

现代化工业生产向着大型、快速、高效、低耗和保护环境、防止污染的方向发展是必然的趋势。随着信息技术的发展, 生产过程的最优化控制、图像识别、人机联系以及智能化和无人化控制是这一发展趋势的重要标志。自动化技术和信息技术的发展要求传感器技术必须同步发展。在工业过程控制方面,计算机技术比较成熟,需要采集的信息不断增加,生产过程要求采用更多的各类传感器,诸如压敏、热敏、光敏、气敏、湿敏、磁敏和光电转换器件等,把大量非电量的物化参数转换成控制信息,以满足各个行业、各种工业过程的自动化、智能化程度快速发展的需求。在各种工业过程控制中,使用量较多的有力学量传感器(含压力、位移、角速度传感器等)、温度传感器、气体传感器和湿度传感器。

3 中国传感器发展与国外差距

3.1 国内外传感器发展差距

据分析,我国传感器行业发展落后,国内传感器需求,尤其是高端需求严重依赖进口,国产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%。国产化需求迫切。国内传感器厂商占据中低端市场从发展态势看,国内传

感器厂商有三种情况:一是民营或合资企业的产品占据了中低端市场,传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求,市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外,其他高端产品均是国外厂商在垄断。

二是随着物联网等新兴产业的兴起,传感器产业成为世界各国在高新技术发展中争夺的一个重要领域。近年来我国传感器产业快速增长,应用模式也日渐成熟。但由于产业档次偏低、技术创新能力较差,国内传感器产业呈现低端过剩、中高端被国外垄断的市场格局。传感器技术发展滞后已掣肘国内战略性新兴产业的顺利推进。

目前从材料、器件、系统到网络我国已形成较为完整的传感器产业链。在网络接口、传感器与网络通信融合、物联网体系架构等方面取得较大进展。但产业档次偏低、企业规模小、技术创新能力差,很多企业只是引进国外元件进行加工,同质化严重。而生产装备落后、工艺不稳定等造成产品指标分散、稳定性差。模仿产品在敏捷度方面也不尽如人意。在相对研发突出的领域,却忽略了工业化基础性开发,商品化开发严重滞后。

资料显示,目前我国传感器产品约6000种左右,而国外已达20000多个,远远满足不了国内市场需求。中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%,国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需高端产品主要依赖进口。而涉及国家安全和重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表,国外对我国往往采取限制。

外资企业产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额,并将会在今后很长一段时间内持续把持高端市场,这种势头在短期内不会得到根本转变。三是国有企业发展处于平稳增长状态,总体上跟不上国外最新技术发展的步伐,除少数厂家外,总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快,工艺和制造设备更新快,许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元,多则数百万美元,绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备,致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。

3.2 发展差距原因

(1)核心制造技术严重滞后于国外,国内产品差强人意。

国外传感器的新技术、新产品、新工艺、新材料不断涌现,传感器数字化、智能化、微型化已成趋势,大多数产品已变成现实,且在不断完善、不断升级,而我国的传感器虽然所涉足的研究开发领城基本与国外相差无几,但由于在某些核心制造工艺技术上还严重滞后于国外,所以在深度和广度上差异较大,主要表现为:

①产品品种不全、规格少,新品欠缺。

我国目前传感器产品品种数为3000个左右,而国外已达20000多个,产品品种满足率仅在60%-70%左右,远远满足不了国内传感器市场需求。从行业产品结构看,老产品比例占60%以上,新产品不足吟,高新技术类产品更少,数字化、智能化、微型化产品严重欠缺从总体看,品种不配套、系列不全、低档产品多、高档产品少、缺乏市场竟争力。

②科技创新差,拥有自主知识产权的产品少。

企业自主开发与技术创新能力差。由于多种因素影响,国内企业仍以手工方式生产技术含量低或国外已停产的产品。很多新公司就是国外产品的推销商和代理商,在多数院校和研究院所中,对高技术的跟踪和对高技术附加值产品的研发能力还是可以的,但其成果以样品居多,距产业化较远,自主开发和拥有自主知识产权的科研成果不多。

③工艺装备落后,产品质量差。

经过多年开发,虽然研制出一批工艺和产品,但由于批产工艺的稳定性、可靠性问题没有得到根本解决,限制了其应用领域和产业的发展有些高性能产品,不是靠工艺保证,而是靠筛选分档。从技术角度看,由于国内传感器生产工艺与工艺设备相对落后,微机械加工技术和封装技术不够先进,手工操作比较多,检测手段不规范等等,造成主要性能指标和国外差1-2个数量级,使用寿命差2-3级。因此,在化工、电站、冶金、石油、环保、机械等领城重大工程中,许多高性能传感器仍依赖于进口。

(2)人才资源匮乏,产业发展不足。

传感器及其产业的特点之一是技术密集,由于技术密集,也自然要求人才密集。从目前国内的情况看,能够适应当今传感器技术发展需求的具有高水平的科研队伍及中青年科技专家、技术管干、学术带头人相对缺乏,使行业技术更新换代步伐慢,产业发展后劲不足。

(3)统筹规划不足,投资力度不够。

在我国,虽然在“ 七五” 、“ 八五” 、“ 九五” 、“ 十五” 、“ 十一五” 的科技攻关中均有立项,但局限性较大。目前存在的问题是重复分散、统筹规划不足,科研投资强度偏低,科研设备落后,科研和生产脱节,影响了科研成果的转化,使我国传感器产品综合实力较低。其次是由于政府重视不够, 在信息技术发展的过程中, 对传感器技术重要性的认识滞后于计算机技术和通讯技术, 发展需求的资源投入规模和强度太小, 使传感器技术的发展速度缓慢, 牵制了信息技术的飞速发展。

4 未来传感器的技术发展趋势。

传感器技术是现代科技的前沿技术,传感器技术在国内外都具有很好的发展前景,它的经济效益,技术含量等都是大家有目共睹的。但随着复杂系统越来越

复杂,自动化已经陷入低谷,其主要原因之一是传感技术的落后,一方面表现为传感器在感知信息方面的落后;另一方面也表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。

未来10~20年,传统硅技术将进入成熟期(预测为2014年~2017年)。届时,直径300mm硅晶片将大量用于生产,使得硅的低成本制造技术和硅的应用技术将得到空前的发展,这无疑将为研制生产微型传感器、智能传感器等新型传感器提供技术保障。从总体发展看,传统硅技术将一直延续到2047年(即晶体管发明100周年)才趋于饱和(即达到芯片特征尺寸的极限)和衰退。

其一,传感器“小”,这是指传感器在之后的发展历程中将向微型化进军。现在电子产品越做越薄,越做越轻,这也直接关到之后的各类用户体验,不是日常生活还是工业生产中。产品小型化的趋势已非常明显,相应的,在电子产品中使用的各类传感器也向着微型化发展。

其二,传感器“精”,这是指传感器的集成化程度越来越高。在电脑这类电子产品刚诞生之时,我们也不能预想到它如今会变得这么小,为什么呢?因为电脑元件的集成度越来越高了。同样,在传感器方面也适用。随着我国电子产品要求越来越高,单一功能的传感器早已不能满足我们的需求,多功能将是传感器发展的一大趋势。目前先进的固态传感器,在一块芯片上能同时集成差压、静压、温度三个传感器,使差压传感器具有温度和压力补偿功能。

其三,传感器“尖”,这是指传感器技术尖端化水平更高。传感器作为当前在现代科学研究中或工业自动化中广泛适用的设备,在信息采集等方面有着得天独到的优势。当前由于对各类工作环境的要求增高,传感器的技术水平也开始向着更高层次的发展。

当前,在工业自动化、物联网、智能设备快速普及等诸多因素的影响下,全球传感器市场发展非常迅速。2008年,全球3000多家传感器制造商的总销售额为500亿美元,而2010年世界传感器市场规模达800亿美元以上。时间跨到2012年,受到多重因素影响,在2012年中,仅我国的传感器市场规模就已达到440.27元人民币。据预测,未来5年中国传感器市场将稳步快速发展,在物联网市场规模大幅增长的动力之下,2015年中国传感器市场规模有望达到1200亿元以上。

除此之外,全球还在开展智能电网、智能家居、智能交通等智能化建设。这些建设中,传感器的应用范围及市场范围都将会快速变大,市场扩张速度将在这些因素的刺激下猛增,整体市场规模突破千亿美元也不是难题。

5 我国传感器发展应采取的措施

当前,我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。我国在传感器生产产业化过程中,应该兼顾引进国外技术和自主创新两

方面。在引进国外先进技术中,可以提高自己的技术,同时也满足了国内市场的需求,形成了传感器生产产业规模。今后国内传感器产业发展应采取以下措施:

(1)加大科技投入, 保证传感器技术及其产业的可持续发展。

从战略发展考虑,国家应加大科技投入力度同时,国家在执行投资倾斜政策时,要注意支持传感器行业的骨干企业和特色企业,通过技术改造提高档次、扩大规模;重点支持具有发展潜力的地区形成生产基地,培育出传感器产业新的经济增长点。

(2)加大自主创新,提升自主知识产权比例。

21世纪传感器发展的总趋势是微型化、集成化、多功能化、智能化、网络化,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高, 尤其是微机械加工与微米/纳米技术。我国应在现有技术基础上,在广泛吸收、消化、跟踪国外先进技术的同时,加大技术创新,努力发展专用技术、特色技术、自主知识产权技术要以提高企业自身的创新与开发能力为突破口, 采取以企业为主体、高等院校和科研院所广泛参与,利益共享、风险共担的产、学、研联合的机制,组织协同攻关,占领技术制高点, 增强企业核心竟争力,并逐步实现自主开发、自我发展的良性循环,创造出具有自主知识产权的名牌产品。

(3)加快科技人才开发。

传感器产业要生存、要发展、要振兴、要参与国内外市场竞争并立于不败之地,从某种意义上说是人,或者说是高科技人才在起决定性作用。在此情况下,应大力开展人力资源开发,加快培养与造就科技人才,培养新一代的传感器专家。

(4) 建立有利干传感器技术快速转化的高效运行机制。

以抓改革、抓创新、抓质量、抓市场、抓管理为主要任务,以传感器产业发展上规模、上档次、争份倾、创利润为主要目标,建立有利于传感器技术与经济紧密结合、促进其科技成果快速转化的高效运行机制,基本形成传感器产学研科技经济一体化的发展模式,努力实现传感器产业从速度数量型向质量效益型转变,以达到技术经济双升级,创新创业双赢的成效。

6 结论

目前,我国传感器产品及其产业化水平与国外发达国家相比还有很大的差距,而传感器技术的发展正处于由传统向新型传感器发展的关键阶段,传感器更新换代快、需求量大、需求增长速度快,由于国内传感器的发展落后于需求的增加,国内大片市场被国外产品所占领面对国际市场的竞争,我国传感器行业处于非常不利的地位,甚至在某些领城出现生存危机。因此,要抓住机遇,立意创新,迎接挑战,坚持走科技与产业相结合的道路,加强具有自主知识产权的新型传感器的开发,加速现有科研成果的转化和产业化,迅速提高国产传感器的市场占有率,这才是我国传感器产业自身发展的当务之急,也是我国传感器发展的必由之路。

MEMS传感器的现状及发展前景

M E M S传感器的现状及 发展前景 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

毕 业 设 计 指 导 课 论 文 MEMS传感器的现状及发展前景 摘要:MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。 关键词:MEMS传感器;加度计;陀螺仪;纳米技术;微机构;微传感器StatusandDevelopmentProspectofMEMSSensors Abstract:MEMSsensorisanewtypeofsensorwiththedevelopmentofnanotechnology.Ithasma nynewfeatures,whichhasagreatadvantageovertraditionalsensors.Inthepursuitofminia turizationofthecontemporary,itsgoodprospectsfordevelopment,willbesubjecttomorea

ndmoreattentioninvariouscountries.Firstly,theclassificationandtypicalapplicatio nofMEMSsensorareintroduced.Then,severalsensorsareintroduced.Finally,thedevelopm enttrendanddevelopmentprospectofMEMSsensorareanalyzed. Keywords:MEMSsensor;accelerometer;gyroscope;nanotechnology;micro- mechanism;micro-sensor 目录 一、引言 MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是MEMS器件的一个重要分支。1962年,第一个硅微型压力传感器的问世开创了MEMS技术的先河,MEMS技术的进步和发展促 进了传感器性能的提升。作为MEMS最重要的组成部分,MEMS传感器发展最快,一直受到各发达国家的广泛重视。美、日、英、俄等世界大国将MEMS传感器技术作为战略性的研究领域之一,纷纷制定发展计划并投入巨资进行专项研究。 随着微电子技术、集成电路技术和加工工艺的发展,MEMS传感器凭借体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势,极大地促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和网络化发展。MEMS传感器正逐步占据传感器市场,并逐渐取代传统机械传感器的主导地位,已得到消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等各领域的青睐。

扬声器知识和发展史

扬声器知识和发展史 目录·扬声器简介 ·扬声器外形特征 ·扬声器解析 ·扬声器参数 ·扬声器材质 ·扬声器引脚极性识别方法 ·扬声器故障处理方法 ·扬声器发展史 英文名称:Loudspeakers 扬声器简介 扬声器又称“喇叭”。是一种十分常用的电声换能器件,在出声的电子电路中都能见到它。扬声器在电子元器件中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的器件。扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。音频电能通过电磁、压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动周围空气造成音响。按换能机理和结构分动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式扬声器等,电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点,应用广泛;按声辐射材料分纸盆式、号筒式、膜片式;按纸盆形状分圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环;按工作频率分低音、中音、高音,有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等;按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗;按效果分直辐和环境声等。 扬声器分为内置扬声器和外置扬声器,而外置扬声器即一般所指的音箱。内置扬声器是指MP4播放器具有内置的喇叭,这样用户不仅可以通过耳机插孔还可以通过内置扬声器来收听MP4播放器发出的声音。具有内置扬声器的MP4播放器,可以不用外接音箱,也可以避免了长时间配带耳机所带来的不便。 扬声器外形特征 (1)扬声器有两个接线柱(两根引线),当单只扬声器使用时两根引脚不分正负极性,多只扬声器同时使用时两个引脚有极性之分。 (2)扬声器有一个纸盆,它的颜色通常为黑色,也有白色。 (3)扬声器的外形有圆形和椭圆形两大类。 (4)扬声器纸盆背面是磁铁,外磁式扬声器用金属螺丝刀去接触磁铁时会感觉到磁性的存在;内磁式扬声器中没有这种感觉,但是外壳内部确有磁铁。 (5)扬声器装在机器面板上或音箱内。 扬声器解析 扬声器是一种把电能转变为声信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。 (一)扬声器的种类 扬声器的种类很多,按其换能原理可分为电动式(即动圈式)、静电式(即电容式)、电磁式(即舌簧式)、压电式(即晶体式)等几种,后两种多用于农村有线广播网中;按频率范围可分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器,这些常在音箱中作为组合扬声器使用。 (1)低频扬声器 对于各种不同的音箱,对低频扬声器的品质因素——Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说,Q0

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激光检测技术研究现状与发展趋势 提要:激光检测学科发展现状在光电检测领域,利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史。由泰曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干涉,出现了一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的测量不再需要单独测量,而是整个物理量场一起进行测量。自从激光出现以后,电子学领域的许多探测方法(如外差、相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精度得到大大提高。用激光检测关键技术(激光干涉测量技术、激光共焦测量技术、激光三角测量技术)实现的激光干涉仪、激光位移传感器等,可以完成纳米级非接触测量。可以说,超精密加工技术将随着高精密激光检测技术的发展而发展;在此基础上,提出了激光测量需解决的关键技术及今后的发展方向。 1.测量原理 1.1激光测距原理 先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。

1.2激光测位移原理 激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD线性相机接收,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。 2.激光测量系统的应用 激光功率和能量是描述激光特性的两个基本参数,激光功率计和能量计是最常用的两类激光测量仪器。随着激光技术的不断发展,对激光测试技术和测量仪器提出了更高要求。由于调Q和锁模激光的出现和应用,要求测量的激光功率已从毫瓦、瓦、千瓦、兆瓦直到千兆瓦以上。激光能量也从毫焦尔逐渐跨过千焦尔。脉冲激光的持续时间也由毫秒、微秒、毫微秒、而缩短至微微秒量级。光谱范围也从紫外、可见、红外扩展到近毫米波段。激光精密测量和某些生物医学方面的研究和应用(如眼科治疗、细胞手术器等)的发展,对激光测量的精度也提出了非常高的要求。 2.1激光非球面检测技术 长期以来,非球面检测技术一直制约着非球面制造精度的提高,尤其对于高精度非球面的检测。规的非球面检测方法如刀口阴影法、激光数字干涉法及接触式光栅测量法等,对于检测工件表面来说都有一定的局限性。原子力显微镜是利用纳米级的探针固定在可灵敏操控的微米级尺度的弹性悬臂上,当针尖很靠近样品时,其顶端的原子与

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1.1 传感器的定义和组成 广义地说,传感器是指将被测量转化为可感知或定量认识的信号的传感器。从狭义方面讲,感受被测量,并按一定规律将其转化为同种或别种性质的输出信号的装置。传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成,其中敏感元件和转换元件可能合二为一,而有的传感器不需要辅助电源。 1.2 传感器技术的基本特性 在测试过程中,要求传感器能感受到被测量的变化并将其不失真地转换成容易测量的量。被测量有两种形式:一种是稳定的,称为静态信号;一种是随着时间变化的,称为动态信号。由于输入量的状态不同,传感器的输入特性也不同,因此,传感器的基本特性一般用静态特性和动态特性来描述。衡量传感器的静态特性指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和漂移等。影响传感器的动态特性主要是传感器的固有因素,如温度传感器的热惯性等,动态特性还与传感器输入量的变化形式有关。 2 传感器技术的发展历史与回顾 传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时,与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段,并没有投入到实际生产与广泛应用中,转化率比较低。在国外,传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的,并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事技术、航空航天领域的试验研究。然而,随着各国机械工业、电子、计算机、自动化等相关信息化产业的迅猛发展,以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。 我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发,经过从“六五”到“九五”的国家攻关,在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步,初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系,并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲,它还不能适应我国经济与科技的迅速发展,我国不少传感器、信号

预警机的发展趋势

预警机的发展趋势 经过60年的发展,预警机已成为空中的C3I中心。展望未来,预警机的,C3I功能将不断完善,成为C4ISR(通信、指挥、控制、计算机、)情报、搜索和侦察)空中枢纽。本文将谈及预警机的主要发展趋势。 继续改进现役预警机 为使预警机适应未来战争的需要, 美、俄、法、日等国都在加紧完善现役 预警机,着手对机载任务电子系统进行 改进。 提高机载预警雷达功能 机载预警雷达是预警机主要的传感 器和情报来源。在现代战争的复杂电磁 环境下,预警雷达作为预警机的主要探测设备, 面临着隐身目标、低空突防、反辐射导弹和电子 干扰等四大严峻挑战。 90年代以来,隐身技术已经相当成熟,因此 要求预警雷达进一步提高探测隐身目标的能力, 扩大覆盖空域。美军已安排计划改进E-3和E-2的 预警雷达。在科索沃的作战表明,经“雷达系统 改进计划”(RSIP)改进的E-3与未经RSIP改进的 E-3相比,探测小目标和隐身目标的能力提高了1 个量级。美国海军的E-2C后继机型“先进鹰 眼”,也将换装根据“雷达现代化计划”(RMP)研 制的电子扫描雷达,雷达的主要参数比现有AN/ APS-145雷达改善20分贝,从而使雷达性能“跃升两代”,无疑将提高探测小目标的能力。 新研制的预警雷达将普遍采用有源相控阵体制。因为相控阵可以在数微秒内改变波束指向,形成自适应能力,即根据威胁程度的不同灵活调整扫描速度、信号波形和其他参数,将多个天线单元发射的信号合成在一起,从而增强探测隐身目标的能力。在相控阵天线的布局上采用共形阵,也被认为是反隐身、扩大雷达作用距离的有效手段。搜索雷达的作用距离与雷达的辐射功率及天线面积成正比,而共形阵能获得较大的天线面积,在加上有源相控阵体制的较大功率,就能有效地补偿由于目标反射能力下降而造成的雷达探测距离的降低。

喇叭胶的应用与发展

一、扬声器胶粘剂面临的新挑战 1.扬声器的大功率化 超低音扬声器和汽车扬声器的发展趋向于大功率、大口径,例如JBL公司的W15GTI超低音扬声器额定功率2000W,瞬时功率5000W,MAGNAT公司的Omega 530扬声器口径为20″,更大的扬声器口径在30 ″以上。对胶粘剂的挑战:Psychotenology,Inc.在2006 ALMA冬季会议上发表的《测量音圈温度的实时系统》论文表明,扬声器在某种工作条件下音圈温度可高达350℃以上。这足以表明越来越大功率、口径的扬声器对胶粘剂尤其是中心胶粘剂的耐温要求也越来越高。 2. 扬声器的微型化 随着手机、笔记本电脑、MP3、MP4、PDA等向小型化和微型化发展,要求这些产品使用的扬声器要微型化、高保真。例如日本村田制作所最新研制的压电扬声器外形尺寸只有31×16×1mm3。 对胶粘剂的挑战:除了要考虑胶粘剂本身对音质的影响外,还要考虑施胶工艺的一致性对音质的影响,即胶粘剂要便于涂胶量的控制和保证混合或固化效果的一致性。 3. 扬声器新材料的多样花 随着材料科学技术的快速发展,近年来开发出了大量的新材料扬声器配件,既提高了扬声器的性能又增 加了美观效果。几乎所有的配件都有新材料的应用: T铁、夹板:镀铬、电泳漆 磁钢:钕铁硼、铝镍钴 盆架:PP、镀金、精铜和铝质盆架 振膜:PP、HOROFINE、纯丝、纯碳、聚酯、金属钛、铝、钻石振膜、Kevlar? 弹波:NOMEX、PEEK 音圈:Kapton、金属 对胶粘剂的挑战:对各种新材料的粘接。 4. 国际市场的环保要求 2003年欧盟发布了RoHS-2002/95/EC指令《电子和电气设备限制有害物质法规》,2006年7月1日 强制实施,具体要求为: Pb 1000ppm Cd 100ppm Hg 1000ppm Cr+6 1000ppm PBB 1000ppm PBDE 1000ppm 2003年欧盟发布了WEEE-2002/96/EC指令《废弃电子设备指令》,已于2005年8月13日强制实施。指令对废弃电子设备的回收提出了要求。扬声器属消费类设备,回收率要达到70%,再利用率要达到 50%。 2006年2月28日我国七部委联合颁布了《电子信息产品污染控制管理办法》,将于2007年3月1日 开始实施。

激光雷达技术的应用现状及应用前景

光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景

专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日 摘要:激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,介绍了它们的研究进展和发展现状,以及应用现状和发展前景。 引言 激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪和识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形和数据处理方式,可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达和成像激光雷达等:根据安装平台划分,可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达和航天激光雷达;根据完成任务的不同,可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时,激光雷达既可单独使用,也能够同微波雷达,可见光电视、

红外电视或微光电视等成像设备组合使用,使得系统既能搜索到远距离目标,又能实现对目标的精密跟踪,是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1.1关键技术分析 1.1.1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制和扫描体制,其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描和二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器,作用距离较远,探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同,能够减小设备的体积、重量,但在我国多元传感器,尤其是面阵探测器很难获得,因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描,也可以达到很高的扫描速率,不同的机械结构能够获得不同的扫描图样,是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描,扫描速度可以很高,扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小,光束质量较差,耗电量大,声光晶体必须采用冷却处理,实际工程应用中将增加设备量。 二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支,它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成,一组为正透镜,另一组为负透镜,准直光经过正透镜后开始聚焦,然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时,准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转,透镜阵列越小,达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此,这种扫描器的扫

传感器的应用现状及发展趋势-论文2011-11-16

传感器技术的研究应用现状与发展前景 传感器技术作为信息技术的三大基础之一,是当前各发达国家竞相发展的高技术是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力,而现代科学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。传感器是信息系统的源头, 在某种程度上是决定系统特性和性能指标的关键部件。本文回顾了传感器技术的发展历史,综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究应用状况,并通过简述当前的应用实例,展望了现代传感器技术的发展和应用前景。 1.引言 传感器是将物理、化学、生物等自然科学和机械、土木、化工等工程技术中的非电信号转换成电信号的换能器。当今社会的发展是信息化社会的发展,在信息时代人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理,而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段,是现代科学的中枢神经系统,它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。如果把计算机比喻为处理和识别信息的大脑,把通信系统比喻为传递信息的神经系统,那么传感器就是感知和获取信息的感觉器官。传感器技术是现代科技的前沿技术,发展迅猛,同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置现代传感器技术具有巨大的应用潜力拥有广泛的开发空间,发展前景十分广阔。 2.传感器的发展历史及分类 2.1传感器技术的发展历史 传感器技术是20世纪的中期才刚刚问世的,在那时与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段并没有投入到实际生产与广泛应用转化率比较低。在国外,传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的,并在早期多用于国家级项目

近地告警系统国内外现状与发展概述

近地告警系统国内外现状与发展概述 摘要: 近地告警系统是提高飞机飞行安全,减少可控飞行撞地事故的主要设备。经过近40年的发展,以Honeywell 公司为主的国外厂家技术已比较成熟;国内最近几年才开始自主研制,还存在较大的差距。本文以时间顺序从近地告警 系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统的发展历程,综述了国内外主要近地告警系统厂家 的产品及其技术特点,最后探讨了国内外的差距及发展趋势。 关键词: 近地告警系统;可控飞行撞地;综述;航电系统;飞行安全 中图分类号:TP391文献标识码:A 可控飞行撞地(Controlled Flight Into Ter-rain, CFIT)是指在飞机不存在任何机械故障,由机组正常操作飞行的情况下,由于不知地形,或遇到不可测气象,或其它失误,造成飞机撞到了地面、障碍物或水面等复杂地形而发生的事故。可控飞行撞地是航空运输中最主要的危害因素之一。用于预防可控飞行撞地事故的设备即近地告警系统。近地告警系统(Ground Proximity WarningSystem, GPWS)的工作原理是通过接收地理位置、飞行高度、姿态、航向和航速等多种飞行状态参数,并利用内置地形数据库、障碍物数据库等,按照预先定义的近地告警算法要求,对飞机是否处于危险区域作出判断,及时为飞行员提供语音、事故发生,保障飞行安全。经过近40年的发展,以Honeywell公司为主的国外近地告警系统厂家技术已比较成熟占据了所有民机市场;国内最近几年才开始自主研制并在部分军用运输机上配装,还存在较大的差距。系统地研究近地告警系统的发展背

景、发展过程及其技术现状,对国内近地告警系统的研制与发展具有重要指导意义。本文以时间顺序从近地告警系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统的发展历程,并综述了国内外主要近地告警系统厂家的产品及其技术特点,最后探讨了国内外的差距及发展趋势。 1近地告警系统的发展历程 20世纪60年代末,无线电高度表引人大型商用飞机后使GPWS概念成为可能。197。年,瑞典SAS航空公司率先提出了GPWS的概念,旨在当飞机接近地形时,提醒飞行员及时避让仁’〕。197。年,借助已有的无线电高度表和大气数据计算机,美国SOUNDSTRAND公司率先研制了近地告警装置并在部分大型喷气机上投入使用仁2口。1974年底,一架波音727飞机在华盛顿杜勒斯机场进近途中撞山失事,机上90多人无一生还。从此,美国联邦航空局(Federal AviationAdministration, FAA)开始强制要求在美国空域飞行的所有大型喷气机和涡轮螺旋桨飞机都必须在1995年底以前安装GPWS系统。此项措施使得CFIT事故率持续下降。1976年J月,美国航空无线电技术委员会(RTCA)批准发布了由其128特委会编制的D()-161A《近地告警设备最低性能要求户〕,规范了GPWS的设计与认证要求,促进了GPWS的发展。1978年,FAA将GPWS 的配装要求扩大到10座及以上的客机都必须配装GPWS。1979年,国际民航组织(International Civil AviationOrganization, ICAO)推荐各国航空公司安装近地告警设备}'} 0 1994年.发生了一起CFIT事故。美国国家航运安全组织NTSB 进一步更改了GPWS的配装要求,要求在美国注册的所有6座及以上的涡轮喷气飞机都必须配装GPWS}'} o199。年1月,FAA发布了机载近地告警设备技术规范TSO-C92,在DO-161A的基础上,进一步规范了GPWS认证的技术要求。

一图带你看懂国外军民融合的产业发展

提纲: 一、全世界军民融合产业现状的概述 ①世界各国的国防科技体系 ②各国军民融合国防创新机制 ③各国对于军民融合提供的基础条件建设 军民融合的发展历史 二、世界各国现阶段军民融合的深入分析 ①美国 美国的政策、美国的管理、美国的技术、美国的资金支持、采办、 ②日本 ③俄罗斯 ④欧洲各国 三、对于我国军民融合产业的深度启发 ①我国最早期、远期、近期的军民融合状况(解放战争时期或者抗日战争时期) ②我国现阶段军民融合的发展势头 ③我国军民融合的瓶颈和前景。带大家看看我国的军民融合发展史。

森克虏伯与中国有着悠久的合作历史。早在19世纪中叶,中国便已大量购买了蒂森克虏伯的军工和民用产品。蒂森克虏伯在中国已成立了不锈钢、塑料、机械、电梯等方面的合资或独资企业。 德国国防部系统不设兵工厂,也基本不设兵器科研机构,兵器科研与生产任务均由民间企业和一部分民间科研机构承担。一般从事兵器研制与生产工作的民间企业也都从事民品生产。德国的做法是军民结合,寓军于民的典型。这样有利于军工技术与民用技术的相互转换与促进,也有利于开展广泛的协作。同时,军内不设兵工厂可使国防部摆脱管理兵工厂的繁重任务,减轻国防部装备部门的负担。 斯奈克玛公司,全称法国国营飞机发动机研究制造公司,是一个国际航空航天集团,世界500强之一,主要为军民用飞机、直升机、导弹、卫星和运载火箭提供广泛的航空发动机。公司有两大子公司,主要从事发动机、飞机机械设备制造、零部件生产以及发动机维修活动。公司业务按推进和设备两个核心业务领域管理:前者包括民用、军用、火箭发动机以及相关业务,后者涉及起落架、刹车系统、动力传输系统等业务。 运载火箭推进系统是斯奈克玛公司的主营业务之一。20世纪60年代,斯奈克玛公司就开始采用低温推进技术,当时是用在“钻石号”和“欧洲3号”运载火箭项目上。后来,该公司又设计和研制了“阿里安”1~4火箭系列所用的HM7低温发动机。随着“阿里安”5计划的实施,斯奈克玛公司又研制了“火神”发动机。21世纪以后,又研制出一种可重新点火的新型低温发动机“芬奇”。斯奈克玛公司不仅可提供成套航天器推进系统,也可提供近地轨道和低地轨道的各类航天器(包括小卫星、载人和不载人航天器)所需的推进器和其它器件。斯奈克玛公司在生产与航天推进相关的设备和器件方面也具有很强的综合实力,包括涡轮机械、阀门、复合材料喷管等 马特拉公司是法国著名的军工企业。该公司成立于1945年,最初只制造导弹,现已发展成为一个拥有众多分支的工业集团。主要涉及军事工业、宇航工业、交通运输、电子元件、电信、控制与自动化、信息处理、汽车电器、汽车、钟表等。1990年,由马特拉公司和马可尼公司合并。

外军军民融合综述

外军军民融合综述 摘要当今世界,各外军都十分重视军民融合发展,并采取了一系列行之有效的战略举措,积累了丰富的发展经验。 关键词军民融合;外军 当今世界,外军发达国家都十分重视军民融合发展,并采取了一系列行之有效的战略举措,积累了丰富的发展经验。研究分析外军的经验做法,对于促进我国军民融合深度发展具有一定的借鉴意义和参考价值。 1 外军军民融合注重顶层设计,确保军民融合发展顺畅高效 一方面,建立高效的军民融合发展领导机构。美国国防工业军民融合的最高决策机构是国会、总统国家科学技术委员会及总统科技政策局。为实现国防工业机构的高效协同运行,自1990年以后,美国先后成立了“技术转移办公室”和“国防技术转轨委员会”[1]。前者牵头管理军民两用技术的转移,后者则专门指导与协调军民一体化改革的推行。同时,国防部负责科学和技术的副部长、国防高级研究计划局负责先进系统与概念的副局长等军地高级官员,专职负责军民融合科技计划的制订、实施和监督,保障了军民一体化的实施效果。俄罗斯促进国防工业军民融合的一项重要举措是,建立既能承担武器研制计划、生产科技含量高的军品任务,又能在国内外市场上开展两用技术产品的竞争,加速科技成果产业化,最终实现军用产品与民用产品双向互惠互利的军民联合集团。联合集团为俄罗斯国防工业与民用工业融合发展的领导机构,负责计划、协调等有关军民融合的各项事务。俄政府十分重视该联合集团的全面建设,先后在组织机构、生产、管理等方面进行了一系列的改革。 另一方面,制定合理的军民融合发展实施计划。外军认为,合理的实施计划是军民融合顺利推行的重要保证。美国在《国防转轨战略》《国防科学技术战略》《国防工业基础转型路线图》等战略规划中,对国防工业军民融合的目标、具体配套的战略部署,以及相关实施计划等都做了详细的明确。这些军民融合的科技计划主要包括技术转移计划、技术再投资计划、军民两用科学技术计划、小型企业技术创新计划、先进概念技术演示计划、利用民用技术节省使用与保障费用倡议、国防部制造技术计划、独立研究与开发计划、技术转化倡议、国防生产法案计划等。在军民融合战略部署的過程中,美国始终把发展军民两用技术作为军民一体化的基点,不仅在“一个经济振兴”的一揽子计划里确立了军民两用技术的核心地位,而且强调了加强军民两用技术发展的重要性。 2 外军军民融合注重政策法规建设,确保军民融合发展有法可依 美国自20世纪90年代在《国防转轨战略》中提出“建立既满足军事需求,又满足商业需求的国家技术与工业基础”的军民融合政策后,其国会每年度的《国防授权法》和《联邦采办改革法》等一系列重要政策法规,都明确强调要鼓励采

国外航空材料发展现状与趋势

业界聚焦 Focus 20116 军民两用技术与产品 15 国外航空材料发展现状与趋势 □中国航空工业发展研究中心 陈亚莉 航空材料是制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。其不仅是制造航空产品的物质基础,也是使航空产品达到人们所期望的性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料的发展起着积极的牵引作用;同时,材料科学与工程技术的发展,新型材料的出现,制造工艺与理化测试技术的进步,又为航空新产品的设计与制造提供了重要的物质与技术基础,不断推动着航空产业的发展。 由于航空材料的基础地位,以及其对航空产品贡献率的不断提高,其已成为与航空发动机、信息技术并列的三大航空关键技术之一,也是对航空产品发展有重要影响的六项技术之一。美国空军在2025年航空技术发展预测报告中指出,在全部43项航空技术中,航空材料的重要性位居第二。此外,先进材料技术还被列为美国国防四大科技(分别为信息技术、材料技术、传感器技术和经济可承受性技术)优选项目之一,是其它三项技术的物质基础及重要组成部分。 近年来,航空材料发展迅速,并呈现出以下趋势:首先,航空产品的更新换代对其所使用材料的性能提出了更新、更高的要求;其次,对传统材料的持续改进仍在进行;第三,更加强调航空材料的技术转移和产业化,采用先进方法实现航空材料工程转化工作高潮迭起。 航空材料技术高速发展 从1903年美国莱特兄弟以木材 (占47%)、钢材(占35%)和布料(占18%)为材料制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机至今,人类对航空材料的探索和研究走过了一段曲折的历程。目前,航空材料已发展到第5代。第5代航空材料主要有以下特点:一是复合材料技术飞速发展,水平大幅提高,其标志是“全复合材料”大型民用运输机、通用飞机、支线飞机、军用运输机,以及直升机的亮相;二是传统的金属材料仍是制造飞机的骨干材料,但不断推陈出新,涌现出一批新材料品种;三是各种功能材料的品种、性能与应用高速发展。 跨入先进复合材料时代。2003年,以波音787飞机的推出为标志,航空材料的发展进入了一个新时代,即“全复合材料”飞机时代,其意义不亚于20世纪以铝合金为主流的时代的出现。虽然“全复合材料”的说法有一定夸张,但这表明,复合材料极大程度地改变了飞机工业的生产模式。 当前,复合材料已成为飞机选材的主流,其在飞机中的结构重量比已从20世纪的40%左右上升到50%以上,有的机型甚至已达到80%~90%。以B-2和F-35为例,其复合材料结构重量比均在30%以上。从市场来看,航空复合材料也是急剧扩张。目前,航空复合材料的市场价值达到70亿美元,10年内将增长到140亿美元,即年均增长率7%,2016~2026年可能再翻一番,达到300亿美元。 在航空材料的技术发展趋势上,主要有以下几点:复合材料预 浸料品种及性能水平显著改进;工艺水平大幅度提高(主要表现为自动化技术迅猛发展、纺织复合材料/液态成形技术高速发展、非热压罐技术前景看好);热塑性复合材料异军突起;模具模块化、重组化;大型设备不断出现;先进无损检测技术、复合材料数字化技术广泛应用;复合材料的普及与应用,使航空产品的全寿期成本明显降低。 久经考验和改进的传统金属材料仍是首选。尽管复合材料已成为未来航空材料的主流,但从目前情况来看,经过长期考验的、不断改进的传统金属材料仍是首选。而在传统金属材料中,铝、钛、钢及高温合金等材料仍占主导地位。 在飞机的重量百分比中,铝仍占20%~60%,钛占10%~40%;在先进飞行器中,钢是不可缺少的材料;而高温合金仍是航空动力装置的主流材料。传统金属材料的研发重点主要在于不断改进、降低成本,以谋求长期发展。 以轻合金为例,铝和钛在飞机上的使用非常广泛。近年来,铝合金发展呈现出新品种不断出现、实现替代复合材料,以及第三代铝锂合金投入使用等趋势。实践证明,在很多情况下,采用铝合金都比采用复合材料更有利。 钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好等优点,因此其在军用和民用飞机上的用量不断增加,已成为航空领域不可或缺的重要材料。其中F-22及F-35等飞机是钛合金的大用户,钛合金在F-22及F-119飞机上的用量均达到其结构重量的40%。

国外扬声器现状与发展

1. 国外扬声器及音箱的技术现状 1.1专业扬声器 主要是指用于电影、舞台、厅堂、体育场馆等场合的扬声器及扬声器箱。近年来,随着新材料、新技术、新结构、新工艺的发展,立体声技术、数字技术的应用、CD及VCD的流行,专业扬声器及其系统也取得了很大的发展,新产品不断涌现。美国JBL,EV,BOSE公司;英国KEF,TONNY公司;日本松下、先锋、三菱、TOA、YAHAMA公司,近年来都相继推出了各式各样专业扬声器及扬声器系统。它们鲜明的特点是,承受功率大,均在200W以上;效率高,一般均在98-100dB;指向性宽。 为了实现上述特点,世界著名扬声器厂家八仙过海,各显神通。采取的主要方法有如下几点。第一,采用新型磁性材料,运用新的磁路设计方法。如JBL公司采用的SFG磁路设计,其中包含有磁通平衡、降低驱动源电感量和热传导的新型结构设置。使用的磁性材料其磁能积达3.6MGsOe以上。这就使扬声器承受功率的容量增大,重放低音强劲、有力度。第二,采用新材料,如高音扬声器振膜使用航天钛材,由于钛金属的E·P比侣材料优越,适合制造高素质的高音振膜。使用钛振膜的高音扬声器,高频得到较大的延伸,功率容量也有大幅度提高。低音扬声器采用层压高密度复合纸盆。音圈采用扁线,由于扁线占空系数高,磁路间隙利用率高,可获得较高的灵敏度。该技术由JBL公司发明,其他各大公司纷纷仿效。第三,采用新型号筒,在专业扩声中长期使用的指数式号筒扬声器已被新型等指向性号筒所取代。等指向性号筒的关键技术在于号筒采用不同形状的侧壁,由于过去单纯的直线式、指数式变成复杂的、不连续的函数式,以达到恒定的指向性。第四,广泛采用计算机CAD、CAM和CAT技术,利用现代技术挖掘传统扬声器的潜力,使专业扬声器产品精益求精。代表性的产品,如JBL 公司的MR专业扬声器音箱系列、SR专业扬声器音箱系列。 1.2AV扬声器音箱 主要是指用于家庭高保真组合音响系统、卡拉OK歌厅、舞厅及家庭影院的声系统的扬声器音箱。AV扬声器这几年取得了很大发展,新产品不断涌现。世界各大扬声器公司都推出了各种形式的AV扬声器音箱。它们不仅具有先进的技术性能,而且从实用造型、提高灵敏度、扩大动态范围、展宽重放频带和良好的瞬

国内外传感器技术现状与未来发展趋势

《传感器原理与应用》结课论文国外传感器现状及发展趋势 学院:计算机与信息工程学院 专业:通信工程 班级:13级通信工程 学号: : 指导教师:袁博 学年学期:2016-2017学年第一学期

摘要:传感器技术是现代技术的应用具有巨大的发展潜力,通过传感器技术的应用现状,在未来发展中存在的问题和面临的挑战,传感器技术现状与发展趋势。 关键字:传感器,现状,发展趋势。 正文: 一、传感器的定义和组成 根据国家标准(GB7665—87),传感器(transduer/sensor)的定义是:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 这一定义包含了以下几方面的含意:①传感器是测量装置,能完成检测任务:②它的输出旦是某一被测量,可能是物理量.也可能是化学量、生物量等;②它的输出量是某种物理量,这种量要便于传输、转换、处理、显示等,这种量可以是气、光、电物理量,但主要是电物理量;④输出输入有对应关系,且应有一定的精确程度。 关于传感器,我国曾出现过多种名称,如发送器、传送器、变送器等,它们的涵相同或相似。所以近来己逐渐趋向统一,大都使用传感器这一名称了。 但是,在我国还经常有把‘传感器”和“敏感元件”等同使用的情况。当从仪器仪表学科的角度强调是一种感受信号的装置时,称其为。传感器”:而从电子学的角度强调它是一种能感受信号的电子元件时,称其为“敏感元件”。两种

不同的提法在大多数情况下并不矛盾。例如热敏电阻,既可以称其为“温度传感器”,也可以称之为“热敏元件”。但在有些情况下则只能概括地用“传感器”一词来称谓。例如,利用压敏元件作为敏感元件,并具有质量块、弹按和阻尼等结构的加速度传感器,很难用“敏感元件%类的词称谓,而只“传感器”则更为贴切。 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。 (1)敏感元件:它是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一种量的元件。 是一种气体压力传感器的示意图。膜盒2的下半部与壳体l固接,上半部通过连扦与磁芯 4相连,磁芯4置于两个电感线圈3中,后者接人转换电路5。这里的膜盒就是敏感元件,其外部与大气压力尸。相通,部与被测量压力尸相通。当尸变化时.引起膜盒上半部移动,即输出相应的位移量。 (2)转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成电路参量。在图2—2中,转换元件是可变电感线圈3,它把输入的位移量转换成电感的变化。 (3)转换电路:上述电路参数接入转换电路.便可转换成电量输出。 实际上,有些传感器很简单.有些则较复杂,大多数是开环系统,也有些是带反馈的闭环系统。 最简单的传感器由一个敏感元件(兼转换元件)组成,它感受被测量时直接输出电量,如热电偶;有些传感器由敏感元件组成,没有转换电路,如压电式加

国外大型军用运输机发展趋势及研发启示

国外大型军用运输机发展趋势及研发启示 随着世界军事变革的深入推进,大型军用运输机的作用日益凸显,它既是部队远程机动、持续作战、后勤保障的有力支撑,也是改装电子侦察机、空中预警机等特种机的重要平台。据此,分析了大型军用运输机适用范围不断扩大、军民结合不断深化、生存能力不断提高、战略与战术性能一体化等发展趋势,同时介绍了国外先进研发经验对我国发展军用运输机的重要启示。 标签:大型军用运输机;发展趋势;启示;战略机动 现如今瞬息万变的现代化战争中,战争具有突发性强、作战节奏快、作战强度大、时效性高、物资消耗巨大等一系列显著特点,因此要求部队具备更高的迅速反应能力、机动作战水平以及持续作战能力。强大的空中运输力量既是后勤保障的重要手段,也是快速应对危机和构成对敌威胁的重要保证。因此,在现代信息化战争中,空中运输力量在整个军事运输系统中具有很高的战略地位,军事航运能力在某种程度上可以说已经成为决定战争走向的重要因素。 大型军用运输机是指起飞重量超过100吨,能进行空运兵员、武器装备,补给军需物资,撤离伤病员等一系列作战任务,并能进行空投空降作业的飞机。它是一个国家武装集团必不可少的基本装备;是战争爆发时军队战略开进和快速部署的重要支柱;是保障作战物资和武器装备得到及时补充的重要方式,是国家战略投送的核心装备,是衡量一个国家国防实力的重要标志。 1 大型军用运输机的作用 1.1 大幅提高部队的战略机动能力 大型军用运输机是武装集团快速反应、远程投送的基本保证。大型军用运输机具有航速快、载重量大、续航时间长,不受地理环境限制等优势,因而可以快速将部队官兵、武器装备和军用物资等快速地运送到目的地,而且还可以保证作战部队能够做到快速部署和补充机动,保证对危机和威胁做出快速反应,以尽快形成对敌方的最大战略威慑。当对敌威慑起作用时,甚至可以达到不战而屈人之兵的效果。比如在海湾战争中,美军第82空降师就是通过大型运输机从美本土启程,远程机动大半个地球的距离,在48h之内进入海湾地区,作为快速反应力量首先进入战场。第101突击师也紧随其后,在海湾地区进行紧急部署,对接下来战争的胜利发挥了决定性的作用,并为最终战胜伊军创造了先决条件。 1.2 能够保持部队的持续作战能力 由于在现代战争中高技术武器装备不断涌现,作战节奏空前加快,往往出现高度复杂和瞬息万变的状况,装备、弹药、食物和其他物资等消耗数量巨大,这也就给交通运输保障提出了更高的要求。如果部队得不到及时的物资保障与补充,极有可能直接影响战争的进程甚至结局。比如,在伊拉克战争的初期,美军

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