第三次技術(shù)革命開(kāi)始以來(lái)，我們?cè)诓恢挥X(jué)中就處在了信息時(shí)代。信息的使 用是當(dāng)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵之一，而要獲得準(zhǔn)確的信息，就需要多種測(cè)試途徑 和方法，傳感器是其中之一，尤其是在實(shí)業(yè)產(chǎn)業(yè)(例如制造業(yè)、工程建設(shè))中，需要 很多準(zhǔn)確可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)絕大多數(shù)都要靠精密可靠的傳感器來(lái)獲得。 因此說(shuō)，傳感器的使用和技術(shù)保證是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)之一。

同時(shí)在科研中，傳感器的地位更加突出，現(xiàn)代科學(xué)的研究對(duì)象相比以前更加 廣泛，領(lǐng)域涵蓋面更大，且技術(shù)領(lǐng)域的交叉是普遍現(xiàn)象。大到爭(zhēng)個(gè)宇宙的發(fā)展探 索，小到最細(xì)微的微觀世界，這些都需要傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，都依賴于傳感 器提供檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以說(shuō)沒(méi)有傳感器的應(yīng)用和進(jìn)步，就沒(méi)有科技的發(fā)展。 根據(jù)上述發(fā)展要求，我們必須在需要的時(shí)刻獲取所需的測(cè)量數(shù)據(jù)，二這些數(shù) 據(jù)靠人類的感官是無(wú)法獲得或者是獲得的數(shù)據(jù)十分粗略，必須依靠相應(yīng)的各類型 的傳感器來(lái)測(cè)量獲取。

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，大多時(shí)候需要獲得極其精確和精 密的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)是十分難以測(cè)量和獲得的，但如果有一款或一類新型的更 2 高精度的傳感器被發(fā)明生產(chǎn)，這些數(shù)據(jù)的獲得就不再是難題，所以科技和社會(huì)的 發(fā)展在很大程度上取決于傳感器的發(fā)展。 中國(guó)傳感器生產(chǎn)和研發(fā)行業(yè)都處于由傳統(tǒng)型傳感器向新型傳感器轉(zhuǎn)變的時(shí) 期，這一轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了新型傳感器向微小型、多用途、數(shù)字化、連接智能計(jì)算機(jī)、 全面和聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大趨勢(shì)。傳感器技術(shù)歷經(jīng)了多年的發(fā)展，其技術(shù)的發(fā)展大體可 分三代： 第一代是依靠結(jié)構(gòu)變化的稱重傳感器，結(jié)構(gòu)變化的信號(hào)轉(zhuǎn)化為其它信號(hào)輸出， 這一類稱為結(jié)構(gòu)型傳感器。

第二代是使用具有某些特殊性能的新材料制造的稱重傳感器，這些材料有特 殊磁性材料、半導(dǎo)體材料等，利用材料的變化轉(zhuǎn)化為其它變量輸出，這類傳感器 稱為固體型傳感器。 第三代傳感器是與計(jì)算機(jī)相連接的稱重傳感器，同時(shí)也可以連接其它檢測(cè)裝 置，具有一定的智能性，因此稱為智能型傳感器。這是近代才發(fā)展起來(lái)的一種新 型稱重傳感器。 資料顯示，目前我國(guó)傳感器產(chǎn)品約 6000 種左右，而國(guó)外已達(dá) 20000 多個(gè)，遠(yuǎn) 遠(yuǎn)滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá) 80%，傳感器芯片進(jìn)口更 是 達(dá) 90%，國(guó)產(chǎn)化缺口巨大。其中數(shù)字化、智能化、微型化等高新技術(shù)產(chǎn)品嚴(yán)重短 缺。國(guó)家重大裝備所需高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。

而涉及國(guó)家安全和重大工程所需 的傳感器及智能化儀器儀表，國(guó)外對(duì)我國(guó)往往采取限制。 傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)滲透性強(qiáng)，其發(fā)展滯后局 面已經(jīng)對(duì)我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)形成 制約。由于我國(guó)傳感器技術(shù)總體實(shí)力仍處于弱勢(shì)，短時(shí)間內(nèi)尋求全面突破恐不現(xiàn) 實(shí)。因此，發(fā)展傳感器技術(shù)應(yīng)首先爭(zhēng)取在局部形成 突破，掌握一批具有自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，通過(guò)這些關(guān)鍵性領(lǐng)域突破的輻射帶動(dòng)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。 事實(shí)上， 我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)在某些領(lǐng)域已形成優(yōu)勢(shì)。先施科技、遠(yuǎn)望谷等企業(yè)在超高射頻RFID 產(chǎn)品領(lǐng)域占據(jù)國(guó)內(nèi) 90%的市場(chǎng)份額。根據(jù)湘財(cái)證券研究報(bào)告，漢威電子氣體傳感 器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率也高達(dá) 60%，氣體檢測(cè)儀器儀表市場(chǎng)占有率達(dá) 9%。

在眾多應(yīng)用領(lǐng)域，傳感器雖然是不可或缺的關(guān)鍵器件，但它只能依附于大的 產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)而存在，在很多領(lǐng)域往往還需要量身定做，不少單個(gè)領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模并不 大，因此企業(yè)不應(yīng)一味追求規(guī)模。 稱重傳感器的歷史較為悠久，根據(jù)工作原理的不同主要分為應(yīng)變式稱重傳感 器和數(shù)字式智能稱重傳感器，前者比后者早出現(xiàn)了半個(gè)世紀(jì)[4]。 早在 1938 年，美國(guó)人首先發(fā)明了紙基絲繞式電阻應(yīng)變計(jì)，分別同時(shí)研制出， 命名為 SR-4(發(fā)明人分別魯奇、西蒙斯，以兩人的名字命名)，這是研制應(yīng)變式稱重傳感器的先驅(qū)。

在這之后的 1940 年，美國(guó) BLH 公司在 SR-4 電阻應(yīng)變計(jì)的基礎(chǔ)上研發(fā)出了應(yīng) 變式負(fù)荷傳感器，成為應(yīng)變式傳感器的創(chuàng)始者。這種傳感器在 1942 年大量成產(chǎn)出 售，實(shí)現(xiàn)了稱重傳感器的產(chǎn)業(yè)化[6]。這種應(yīng)變式負(fù)荷傳感器多為桶、梁、環(huán)、柱式 結(jié)構(gòu)，其原理是利用正應(yīng)力(包括彎曲應(yīng)力、壓應(yīng)力、拉應(yīng)力等)使負(fù)荷傳感器產(chǎn)生 應(yīng)變。不久后又出現(xiàn)了利用粘貼式電阻應(yīng)變計(jì)的模擬式稱重傳感器，極大的提高 了傳感器的蠕變能力、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

上世紀(jì)七十年代美國(guó)人霍格斯特姆為改正當(dāng)時(shí)一般負(fù)荷傳感器的固有缺陷， 經(jīng)研究后指出如果不使用正應(yīng)力，而改用切應(yīng)力設(shè)計(jì)負(fù)荷傳感器，因?yàn)榍袘?yīng)力與 彎矩?zé)o關(guān)。在此基礎(chǔ)上他設(shè)計(jì)了圓截工字形截面懸臂剪切梁型負(fù)荷傳感器，使得 稱重傳感器有了新的突破，開(kāi)辟了新的發(fā)展道路。他為稱重傳感器的結(jié)構(gòu)發(fā)展做 出了重大貢獻(xiàn)。

70 年代中期，一些發(fā)達(dá)資本主義國(guó)家出于需要開(kāi)始研制用于商業(yè)用途的電子 計(jì)價(jià)秤，需要小量程的符合傳感器（幾公斤到幾十公斤），這是傳統(tǒng)的正應(yīng)力負(fù)荷 傳感器和切應(yīng)力負(fù)荷傳感器都不能滿足的，由此美國(guó)學(xué)者查特斯開(kāi)發(fā)出了基于不 變彎矩原理的合金平行梁負(fù)荷傳感器，成為稱重傳感器的又一發(fā)展道路。

進(jìn)入 80 年代后，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，特別是電子衡器的 發(fā)展越來(lái)越迅猛，應(yīng)變式負(fù)荷傳感器漸漸不能滿足使用需求了，在這種情況下， 美國(guó) TOLEDO(現(xiàn) METTLER TOLEDO)公司提出了“數(shù)字式”概念并將其用于稱重傳感 器[9]，最終研制出了搖柱形數(shù)字式智能稱重傳感器，開(kāi)創(chuàng)了數(shù)字式稱重傳感器的時(shí) 代。同時(shí)，稱重傳感器與測(cè)力傳感器徹底分離，稱重傳感器形成了獨(dú)立的一支， 并且國(guó)際計(jì)量大會(huì)衡器委員會(huì)制定了 R60 國(guó)際建議，確立了稱重傳感器的 檢測(cè)理 論依據(jù)。

21 世紀(jì)是科技革命的世紀(jì)，信息的使用是當(dāng)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵之一，而 要獲得準(zhǔn)確的信息，就需要多種測(cè)試途徑和方法，傳感器是其中之一，尤其是在 實(shí)業(yè)產(chǎn)業(yè)(例如制造業(yè)、工程建設(shè))中，需要很多準(zhǔn)確可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)絕 大多數(shù)都要靠精密可靠的傳感器來(lái)獲得。 作為一種測(cè)量裝置，傳感器的主要功能是感受被測(cè)量的變化信息，并將這一 信息轉(zhuǎn)變成為其它信息型式，然后加以輸出。

近年來(lái)，傳感器一直朝著更靈敏、更精確、更強(qiáng)的適應(yīng)性、更小巧和更加智 能的方向發(fā)展。可見(jiàn)傳感器的發(fā)展還將有新的突破，邁向新的臺(tái)階。 稱重傳感器是一種將形變或結(jié)構(gòu)變化等物理變化信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào) 等其它信號(hào)輸出的裝置。而對(duì)于傳感器來(lái)說(shuō)，使用環(huán)境是至為重要的，每一種傳 4 感器都規(guī)定了其適合使用的環(huán)境溫濕度、工作場(chǎng)地、工作范圍等因素，如果超出 這些因素使用，則會(huì)嚴(yán)重影響傳感器的準(zhǔn)確性和安全性，同時(shí)也會(huì)影響其壽命。 稱重儀表就是稱重顯示器，是將稱重?cái)?shù)值顯示出來(lái)的裝置，是一種將稱重傳 感器的物理變化信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌盘?hào)傳輸?shù)斤@示器上顯示的電子儀表，它同時(shí)可 以具備多種傳輸、打印等功能。

其應(yīng)用方面十分多，幾乎涵蓋了當(dāng)今社會(huì)的各個(gè) 方面和領(lǐng)域，特別是一些惡劣的氛圍，為許多行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。因此稱重 傳感器具必然會(huì)有廣闊的前進(jìn)和巨大的市場(chǎng)需求，不說(shuō)長(zhǎng)久，至少在未來(lái) 5 年， 稱重傳感器將會(huì)有廣闊的發(fā)展前景。