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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,那怕是两三小时之后,警察只要把检测仪探头往他嘴边一搁,它就会"嘟--"、"嘟--"地报警。
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成的半导体。它对酒精敏感,对其他气体,如二氧化碳、水蒸气等则十分迟钝。平常,它的电阻很大,不导通电流,但是,当它周围的酒精浓度达到某一数值(这个数值的学术名词叫临界值),它的电阻率便成千倍地突然下降,电流就被导通,信号亦随之发出。现在,这种检测仪在世界上已普遍使用。
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做"传感器"。
酒精是一种化学物质,所以酒精气敏检测仪又叫化学传感器。由此扩展开去,化学家又研制出其他许多敏感元件,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、昧敏传感器等。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,一颗遥感卫星要一两千个。1986年全世界传感器的销售量达万亿个,差不多每3个人中就需要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"(地下河流),只要"热岛"或"热带"的温度比周围高出0.50C,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98千万公里至
185平方公里。因此,在很短时间(几天至十几天)内即可普查全部国土。我国云南、新疆、内蒙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,以及从阵地出发了多长时间(通过跟踪汽车残留的热量)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SPOT卫星,还装有侧现雷达,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。27(星下点两侧400公里)移动扫描。这样,只要贴着国境线内侧飞行,就可把对方400公里内的各种军事设施"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",于是触发开关把门打开。
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、手指触摸及机械碰撞等任一情况发生,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。已用于保险柜、珠宝馆等防盗报警。
现在,传感器的种类和数量仍在迅猛发展,日本通产省1977-1984年直接用于传感器开发的投资达121亿日元。敏感元件和传感器已被誉为"近10年内最引人注目的新技术",是"80年代最具有时代性的大量生产的商品"。
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