敏锐的传感器

敏锐的传感器

1957年，英国研究出世界上第一台酒精气敏检测仪，汽车司机若是酒后开车，哪怕是两三小时之后，警察只要把检测仪探头往他嘴边一搁，它就会“嘟——”、“嘟——”地报警。

酒精气敏检测仪能够检测酒精浓度的关键是探头里有一个敏感器件。通常，这种敏感器件是用变价氧化锡等做半导体。它对酒精敏感，对其他气体，如二氧化碳、水蒸气等则反应十分迟钝。平常，它的电阻很大，不导电，但是，当它周围的酒精浓度达到某一数值后，它的电阻率便成千倍地突然下降，电流就导电，信号也就随之发出。现在，这种检测仪在世界上普遍使用。在科学技术上，这种由敏感元件和检测系统组成的探测仪叫作“传感器”。

酒精是一种化学物质，所以酒精气敏检测仪又叫作化学传感器。由此扩展开去，化学家又研制出其他许多元件，因而出现了热传感器、光传感器、磁传感器、压力传感器，以及声敏、色敏、视敏、能敏、味敏传感器等，广泛用于科研、生产和国防尖端技术等各个领域。

在当代人类的活动中，自动化和信息化的程度越来越高，因而传感器就成为人类社会的耳目，各行各业都大量需要。例如，一台彩色电视机要5～10个；一辆汽车平均要34个；一架普通飞机要150多个；一颗遥感卫星要1000～2000个。1986年全世界传感器销售量达37亿个，差不多每3个人中便需要2个。

传感器由于对某种信息特别敏感，在这一点上，它们的作用远远超过人的感觉器官。例如，寻找地下水，光靠人的眼睛是无能为力的，但遥感卫星或遥感飞机却很容易辨别地下有没有水。因为水分子具有很强的吸热放热特性，即使在地底下，也能通过传导和辐射来影响地表的土壤和岩石的温度。地下水量多，地表温度就高。这样，有地下水的地方就会在地面形成一个“热岛”或“热带”，它的温度往往比周围要高出0．5℃，就会被飞经上空的遥感卫星或遥感飞机上的传感器接收到。这些热量信息被摄像机记录在底板上，摄像机每一景的拍摄面积为98～185平方千米。因此，在很短时间（几天至十几天）内即可普查全部国土。云南、新疆、内蒙古等一些地下水库就是用这种方法找到的。

类似的原理，侦察卫星可以侦察对方导弹地下发射井、边陲部队营地、地下弹药库的位置，以及开发了多长时间等等。有的侦察卫星，例如由法国、比利时和瑞典等国联合制造的卫星，还装有侧视雷达，这种雷达的红外照相机（通过红外线传感器捕捉地面的红外辐射信息），能在垂直点的两侧400千米移动扫描。这样，只要贴着国境线内侧飞行，就可把对方400千米内的各种军事设施“看”得一清二楚。

当你走到机场、宾馆门口时，门自动开了，这是为什么？原来，门上方安装着红外传感器，它不断地发出红外辐射，人一旦进入它的覆盖区，便会使它的红外辐射发生变化，知道有“人”来了，于是触发开关就把门打开。

不久前，中国科学院物理研究所研制出一种“触敏传感器”，当有人靠近、手指触摸和机械碰撞等任何一种情况发生，均能产生电流信号，报警器立即报警，发出声音、闪光，或接通其制动、防盗、救护装置。它已用于保险柜、珠宝店等防盗报警。

敏感元件和传感器已被誉为“近十年内最引人注目的新技术”，是20世纪90年代最具有时代性的大量生产的商品。