浮空器研究现状论文
探索未知世界是人类的天性，好奇心驱使人类迈开太空探索的步伐。刚刚过去的2015年是太空探索异彩纷呈的一年，这一年到底发生了哪些大事？让我们一一盘点2015年太空探索的“头条君”们吧。
一、冥王星“热”了
冥王星所在的地方是非常寒冷、非常黑暗的世界，温度可以达到零下二百多摄氏度，不会有液态水，也不可能有生命，长久以来是黑暗中的一个非常黯淡的小圆点。但在2015年7月14日，“新视野号”第一次近距离飞越冥王星，让人类得以近距离观察这颗神奇的矮行星和它的卫星系统，探测数据揭示了冥王星表面丰富的地形地貌、蓝色的天空以及多样化的卫星。在新视野号探测冥王星之前，没有人预料到在太阳系偏远角落的极寒地带，居然还有这么活跃的地质现象。尤其是冥王星那萌哒哒的“爱心”温暖了很多人的心。
冥王星的天是蓝蓝的天，地球上的人们好喜欢。根据2015年10月8日公布的最新图片，新视野号发现显示冥王星上空有一层薄薄的蓝色雾霾层。科学家推测，冥王星高空的霾层与土卫六上的霾层在本质上是相似的。当大气层中含有甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、氨（NH3）、水（H2O）、甲醛（HCHO）、硫化氢（H2S）等成分时，太阳紫外线或大气闪电提供的能量，将驱动大气光化学反应，合成一系列复杂的固态有机化合物，著名的行星科学家卡尔·萨根把这些烟雾颗粒称为索林（Tholins）。索林本身的颜色可能是灰色或红色的，但在大气层中，这些烟雾颗粒会散射蓝光，使得天空呈现蓝色。
冥王星上发现了高达3500米的山脉，极低温下的水冰强度与岩石相似，才有可能支撑如此高的山脉；王星和冥卫一表面的某些区域撞击坑很少，说明这些地区曾经有过活跃的地质活动，改变了它的表面地形，其表面年龄相对较年轻；冥王星表面应该覆盖甲烷冰、氮冰等挥发性更强的物质，但却探测到局部区域出露水冰；3D地形图显示冥王星上可能存在冰火山，这些地质活动的能量来源之谜还有待回答。
2015年8月29日，美国宇航局公布了新视野号飞船的下一个探测目标：柯依伯带天体2014 MU69,并在10月下旬和11月上旬，开展了一系列轨道机动，使其朝着2014 MU69飞行。新视野号将于2019年1月1日飞越探测目标，庆祝地球新年的到来。
运行在冥王星以远16亿千米轨道的2014 MU69是柯依伯带中的一种古老天体类型，由于去往该天体比其他候选目标的推进剂消耗要少得多而得以入选。
冥王星探索的科学成果将写入全人类的行星科学教科书，激励年轻一代太空探索的梦想，去往更遥远的太阳系边缘，因为那里还有更神奇的现象在等待着他们。
二、火星更“火”了
以前有很多科幻小说写过火星，但火星从来没有像2015年如此火爆。
一是，在火星上发现了液态水，即现在火星零下五六十摄氏度的低温下，还有流动的液态水，这给人类移民火星的可能性有了更多的想象空间。二是，发现了火星上大气消失之谜，即太阳风把火星曾经非常浓厚的大气层吹走了。地球大气层会不会有与火星大气类似的命运，这给人类的未来带来了一丝担忧。三是，太空科幻大片《火星救援》全国热映，赚走了很多中国人的眼球和票房，带来的呼吁是中国原创太空大片何时才能出现。四是，在未来20年内，人类将登陆火星，实现人类历史上最伟大的航天壮举。
在太阳系中，火星的自然环境与地球最相似，是唯一经改造后适合人类长期居住的天体。科学界越来越清晰地认识到，火星是人类面临重大灾难时最有可能去的避险地。
火星也是美国太阳系探测战略的核心。2015年NASA在火星上发力过猛，背后是它希望尽早实现载人登陆火星的远大梦想。美国国会也对NASA在2015年的成绩给予充分认可，2015年12月底，国会给美国宇航局拨付不少于5500万美元的预算,资助他们用两年时间，于2018年前研制完成用于宇航员长期居住的载人深空探索居住舱，将成为未来载人登陆火星计划的重要组成部分。
由此可见，载人登陆火星的宏大目标已经成为全人类的共同梦想。然而，人类探索火星的道路将充满挑战，但这种挑战和冒险精神，才是人类社会蓬勃发展的原生动力。基于对科学发展战略的认识，我们不妨作一个大胆的预测，人类将在未来20年（2035年）左右首次登陆火星表面，航天员乘组很可能是多国合作的“联合国际”航天员。实现载人登陆火星后，长远将朝着建立火星前哨站、改造火星环境、火星移民的长远目标逐步迈进。
三、地球变“多”了
2015年7月24日，美国宇航局召开新闻发布会，宣布开普勒太空望远镜发现了“另一个地球”——开普勒452b。这让我们开始盘点原来在太阳系以外还有很多类似地球这样的行星，人类未来是否可能抵达系外行星，我们能否在那里找到跟人类相似的高等智慧生命？
NASA提前3天预告的新闻发布会吊足了大家的胃口，但其科学分量并不值得如此大张旗鼓。以笔者的分析，这一成果更像是寿命即将终结的开普勒太空望远镜向全球公众，特别是美国政府、国会和纳税人的“汇报演出”，目的是告诉他们，你们给的6亿多美元花完了，但这些钱没有白花，希望你们继续支持未来的太空研究。
实际上，开普勒望远镜前几年已召开过数次发布会，数次宣布发现了第二个地球、超级地球等。2015年1月6日，NASA宣布开普勒望远镜发现了第1000颗系外行星，其中开普勒438b、开普勒442b、开普勒440b等三颗行星的运行轨道位于宜居带内，为“另一个地球”。但由于这三颗行星围绕运行的恒星是质量较小、温度较低的红矮星，而开普勒452b围绕运行的是一颗与太阳相似的恒星——开普勒452，是迄今为止最像地球的系外行星。
虽然开普勒452b的直径和轨道周期与地球相似，也位于母恒星的宜居带内，但到底有无生命、大气、海洋、陆地，我们其实是不清楚的。所以，所谓的第二个地球其实并不是严格意义上的“另一个地球”，只能说是迄今为止与地球最相似的系外行星。至少到目前为止，人类未来的命运仍牢牢系于太阳系内的地球，除了它，我们别无所依。
根据估算，恒星开普勒452的年龄约为60亿年，比太阳还要老15亿年，围绕这颗恒星运行的开普勒452b 的年龄也接近60亿年。由于恒星的光度会随着年龄增长而老当益壮，逐渐增强，因此在开普勒452形成后的50亿年内，这颗系外行星接收到的光照强度应该比地球弱，但如今开普勒452b接收到的光照强度已经超过了地球。这说明随着太阳年龄的增长，地球上接收到的光照强度也将逐渐增强。
四、火箭回收了
众所周知，以往的火箭都是昂贵的“一次性易耗品”，而在2015年12月22日，民营航天企业SpaceX公司再次惊动了全球航天界甚至科技界。他们研发的猎鹰九号火箭不仅实现了一箭十一星（每颗重172千克），而且第一级火箭在经历太空飞行之后，再次进入地球大气层，在世界上首次实现了运载火箭的成功回收。
如此，人类进入太空的成本或许将大幅降低，世界将迎来商业航天的春天，这为航天业的发展带来前所未有的深刻变革。
实际上，猎鹰九号火箭的标准发射费用为5400万美元，其中燃料成本约为20万美元，硬件成本占火箭发射成本的绝大部分，而发动机是火箭的心脏，也是最值钱的部分。虽然火箭可回收，与汽车可加油存在明显区别（毕竟那么庞大的一个物体经过高速飞行和高温燃烧，有些部件无法再重复利用），但确确实实可以大幅度降低成本，至少价值数百万、上千万美元的发动机不再是一次性的，可以回收后再次利用。
乔布斯和他领导研发的智能手机，使手机从单纯的通信工具变成了一台微型电脑，成为个人生活和娱乐中心，更颠覆了传统手机行业的格局。马斯克和他领导研发的可回收火箭，像办春晚那样全球直播火箭发射，降低了人类进入太空的成本，改变了航天的神秘感，但其对航天业的影响还远没有发挥出来，或许将改变整个航天业的发展格局。这一点，需要中国航天界引起足够的重视。
五、中国有“为”了
2015年底，中国第一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”上天，它翻到九霄云外用火眼金睛去探索那看不到的暗物质。选址贵州喀斯特洼地、正在建设中的世界最大500米口径射电望远镜完成了馈源升舱，建成后将探测到更遥远、更暗弱的天体信号。与此同时，中国新一代运载火箭长征五号、长征六号、长征七号和长征十一号研制和发射取得突破性进展，为我国航天事业发展提供了动力基础。
（1）“悟空”寻找暗物质，开启空间科学新时代
2015年12月17日8时12分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出重要一步。
“悟空”的长宽高分别是米、米、米，整体质量为吨，有效载荷质量为吨，轨道高度为500千米，寿命在3年以上，是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。“悟空”实质上是一架太空望远镜，主要用于观测高能电子及高能伽马射线，探寻暗物质存在的证据，研究太空中暗物质特性与空间分布规律。
暗物质是宇宙大爆炸的产物，在宇宙演化中起着决定性作用，也决定着宇宙未来的命运。万有引力定律证实，暗物质和暗能量占宇宙的95%以上，我们周围平均1立方厘米的空气中可能就有上千颗暗物质粒子，但从未被直接观测过。
暗物质本身不带电荷，也不会与电磁场发生相互作用，能像幽灵一样穿透阻碍物。就像物质与反物质相遇就会发生湮灭产生巨大能量一样，暗物质粒子和它自身的反物质粒子发生碰撞，也将产生巨大的能量。“悟空”的主要目标就是监测暗物质粒子碰撞后产生的高能粒子，如伽马射线、正电子、反质子、中微子等，并精确测量这些粒子的能谱，间接证明暗物质的存在。
2013年正式启动的中国科学院空间科学先导专项，目前已经成功发射暗物质粒子探测卫星，2016年开始还将陆续发射量子科学实验卫星、实践十号返回式科学实验卫星、硬X射线调制望远镜卫星等，将开启中国空间科学研究的新时代。
（2）FAST望远镜馈源安装成功
射电望远镜是用来“观测”从天空中各个方向发来的电波的一种天文仪器，由高定向性接收天线和相应的电子设备组成。2015年7月23日，我国建设的世界最大单口径球面射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）反射面开始在贵州省黔南进行现场拼装。截至2015年12月21日，反射面安装近半，被誉为中国“天眼”的FAST已具雏形。
很多人疑惑FAST为何选址黔南？主要原因是喀斯特地貌最接近FAST望远镜的造型，工程土石方开挖量最小；其次，喀斯特地区地下河网体系发达，雨水不会在地表滞留而损坏和腐蚀望远镜；再次，FAST望远镜所在区域人烟稀少，方圆5千米半径内没有一个乡镇，射电望远镜所需的无线电环境十分理想。
（3）中国商业航天迎元年
商业航天是航天事业未来发展的蓝海。从2007年开始，全球太空产业以每年6-7%的速度增长，世界商业航天蓬勃发展，从2010年的2616亿美金发展到2014年的超过3300亿美元。SpaceX公司已经开始为国际空间站提供货物运输服务，维珍银河公司正在努力为普通人提供太空旅游服务，蓝色起源公司正在研发可重复使用的运载火箭和低轨道飞船，以降低载人航天的成本。
2015年是中国商业航天发展元年。
这一年，商业航天在中国正式破冰起航。2015年9月，经财政部批准，航天科技集团成立了四维商遥公司，致力于为全球用户提供以高时空分辨率和高光谱观测能力的遥感数据服务和系统解决方案。
2015年10月7日，我国第一颗商业高分辨遥感卫星吉林一号组星（1颗光学遥感卫星、2颗视频卫星和1颗技术验证卫星）成功发射升空。依托中科院长春光机所在光学设备研发方面的雄厚积累，吉林一号获得的高分辨率遥感图像分辨率达米，数据质量已经可以媲美快鸟2号。
中国要发展商业航天，卫星成功发射只是事业的起点，要实现卫星星座组网、高效运营，挖掘潜在用户，发挥市场潜力并创造商业价值，后面的道路更长、更艰难、更无迹可寻。政府部门应该看到商业航天领域面临的机遇和挑战，在这方面加以鼓励和护持。对于期待进入商业航天领域的外部企业而言，虽然前景诱人，但这片陌生海域荆棘遍地，只有找准切入点和潜在的发力点，才有发展壮大的希望。
商业航天的发展，将构建起从飞天梦想到市场价值的完整链条，让中国人的生活更加美好。
（4）中国新型火箭研制成功，发射频次再创新高
随着航天运输的需求越来越多样化，传统的运载火箭已经到了不得不更新换代的阶段。
当前，世界各航天大国正在致力于研发新一代运载火箭，采用了大量新技术和新材料，实现降低成本、提高可靠性、满足多样化需求的目标。美国正在研发的新一代重型运载火箭“太空发射系统”(Space Launch System)，运载能力超过130吨，号称人类历史上最强大的运载火箭系统；欧洲致力于研发新的阿丽亚娜6型火箭；日本正在研制H-X新一代火箭，通过采用前沿技术，以期实现航天运输的低成本和高可靠。
2015年，中国新一代长征系列运载火箭研制取得了突破性进展。
长征五号：中国运载能力最大的火箭。采用液氧液氢燃料，推力大、无污染，能一次将20多吨的大型设备送入轨道，中国航天发射能力将跨上全新的层次。
长征六号：2015年9月20日7时01分，我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭成功将20颗卫星发射升空，开创了我国一箭多星发射的新纪录，也标志着我国运载火箭应用进入新纪元。
长征七号：中国未来最主要的运载火箭。采用了先进的助推器与芯级捆绑技术，运载能力将达到近地轨道吨，太阳同步轨道吨，我国未来80%的发射任务都将使用长征七号进行。
长征十一号：长征系列火箭第一款固体运载火箭。2015年9月25日9点41分，长征十一号在酒泉卫星发射中心成功发射。相比液体运载火箭发射需要20—30天的准备周期，长征十一号固体运载火箭可以在24小时之内实现快速发射。
2015年12月29日0时04分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射高分四号卫星。至此，2015年19次航天发射全部成功，我国航天发射“十二五”任务圆满收官。
2016年，我国计划实施20余次宇航发射任务，将实现年宇航发射次数首次突破20次，其中15次为重大专项任务或首飞任务。载人航天就将实现长征七号首飞、神舟十一号载人飞船和天宫二号空间实验室的发射任务；北斗导航将完成两颗卫星发射任务，确保区域导航系统稳定运行；高分专项将发射高分三号卫星，完善我国高分辨率对地观测系统；长征五号运载火箭将实现首飞，为探月工程后续任务和载人空间站工程奠定重要基础。
六、行星探索争芳菲
2015年，美国黎明号小行星探测器进入环绕谷神星的轨道开展科学探测；探测水星的信使号撞击水星北极完成使命；日本拂晓号金星探测器时隔五年后再次尝试进入环绕金星的轨道获得成功；卡西尼号探测土卫二上的喷泉。行星探测的新进展让我们慢慢摸清整个太阳系的全貌。
（1）黎明号开始环绕探测谷神星
2015年3月6日，美国宇航局“黎明”号探测器进入谷神星轨道，成为有史以来首个环绕矮行星探测的航天器（新视野号为飞越冥王星探测）。采用创新的离子发动机，“黎明”号先后探测灶神星和谷神星，开创了航天史上首次由一艘飞船连续环绕两个天体运行的纪录。
2015年12月10日发表在《自然》杂志的论文认为，黎明号在谷神星表面发现的许多小亮点，可能是盐类物质与少量岩石和水冰的混合物质。当太阳光照射时，水冰就会在撞击坑上空形成薄雾。另一篇发表在《自然》杂志的论文显示，“黎明”号探测器在谷神星上发现了富含氨的黏土。氨一般在寒冷的太阳系外围较为常见，这一发现说明谷神星上可能有部分外太阳系物质，甚至可能是形成于海王星附近的小行星向内迁移到小行星带的。
（2）卡西尼号探测土卫二
2015年10月28日，美国宇航局“卡西尼”探测器从49千米处近距离飞越探测土卫二，从土卫二南极喷发的羽状喷射物中飞过。自2005年发现土卫二上有喷泉后，这是“卡西尼”首次深入喷泉进行探测，土卫二也是太阳系中最有希望被发现是宜居环境的天体之一。
（3）信使号撞击水星完成探测使命
北京时间2015年5月1日凌晨，“信使号”按预定计划撞击水星北极地区，完成最终使命。此次撞击在目标区域留下一个直径约为15米的撞击坑。自2004年8月3日发射升空后，“信使号”于2011年3月18日进入水星轨道，成为继1975年水手10号任务之后人类发射的第二颗探测器，传回了大量科学探测数据。
（4）日本拂晓号金星探测器重新入轨
2015年12月7日，日本首颗金星探测器“拂晓号”成功进入金星环绕轨道。5年前的同一天，“拂晓号”因主发动机阀门故障而未能成功入轨，与金星擦肩而过。
太阳系中，金星是距离地球最近的行星，火星次之。但相比于近年的火星探测热度不断攀升，金星探测则显得有些冷清。其实，人类对太阳系行星的深空探测最早是从金星开始的，迄今已有50年的历史。但金星浓密的大气层所导致的高温高压环境，杜绝了金星存在生命和人类移民的可能，增大了人类探测金星的技术难度，打击了探索金星的热情，曾经硕果累累的金星探测如今居然到了鲜有人问津的地步。
与探测火星、登陆火星、改造火星和火星移民的长远战略相比，金星明显缺少水、氧气、生命、移居可能性这些吸引人类关注的“噱头”。但金星与地球的未来演化联系密切。金星的过去可能比现在要温和得多，是什么原因导致金星演化成如今这般狂暴的境地，弄清楚这一演化过程对地球的全球变暖和“改造火星”研究有重要参考价值。许多科学家认为，金星代表地球的过去，火星代表地球的未来，探测金星与探测火星具有同样重要的科学价值。2015年初俄罗斯重启金星探测计划，美国也正在制订一项用轨道器、浮空器等混合探测器探测金星的计划。相信随着航天技术的发展和金星科学研究的深化，人类有望重新认识金星。
结语
太空探索永无止境。太空探索事业的发展不仅可以拓展我们的知识疆界，满足人类对未知世界的好奇心，而且将极大地提升人类的技术能力，创造全新的商业机会和产业市场。
500年前的大航海时代，人类发现了地球上的新大陆；500年后的今天，人类将进入大航天时代。我们将从地球出发，登陆月球，登陆火星，将人类的足迹踏遍太阳系的各个角落，我们的征途是星辰大海。
回顾2015年度的太空探索新进展，我们可以发现，近地轨道的载人航天技术已经比较成熟，进入门槛已经显著降低，太空旅游等商业化的载人航天时代已经不再遥远。2015年是中国商业航天元年，许多产业界和科技界的资本和人才正在进入航天领域，航天发展正在从完全依靠政府投入转向凸显应用效益和经济效益的新阶段。
月球、火星、巨行星甚至冥王星等太阳系各类天体已经成为各国深空探测的热点，NASA不断发布的科学发现“头条”新闻不时刺激着中国科学家的神经，也刺激着国人对中国太空探索事业的更多期待。
未来二三十年内，人类将实现载人重返月球和建立月球基地，并从月球出发实现载人登陆火星，这一科学设想正在从概念、路线图一步步走向工程实践。面对遥遥领先的NASA，作为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家和继阿波罗之后第一个实现月球软着陆探测的国家，中国在太空探索领域还有很大的进步空间和发展前景。
（出品：科普中国；制作：中国科学院国家天文台郑永春；监制：中国科学院计算机网络信息中心；“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。转载请注明“来源：科普中国”。）
航院的同学吧我国航空工业的历史回顾和未来展望 冯法立 （郑州航空工业管理学院） 我国航空工业起步于清政府(即1910年)。从1910年到1949年中国一直处于动乱和战争时期，这时期所有的原材料，机载成品和设备几乎全部依赖外国进口，更没有与之相关的科研人员和技术师，维修人员也很缺乏。根本没有独立的航空工业，更谈不上航空科研体系。新中国成立之后，1949年到1951年中国只有少量设备相当简陋的航空工厂，修理、装配和制造过少量飞机。1951年国家将航空工业体系建立纳入国家议程，中央军委和政务院颁发了《关于航空工业建设的决定》，对新中国航空工业建设的任务方针、组织领导等做出了明确规定。经过50余年的建设，我国航空工业从修理到制造，从仿制到自行研制，已经形成了具有相当规模和基础，配套齐全的航空科研设计，制造和试验的工业体系。50多年来，我国先后建立了飞机发动机航空电子军械设备，仪表等专业设计研究机构，建立了空气动力，强度，自动控制，材料，工艺，试飞和计算技术等专业研究试验机构。我国航空工业科研的技术手段不断更新，试验设备日臻完善，已建成一批技术先进的风洞试验设施，飞机全机静力试验室，发动机高空试车台，飞行试验实数据采集和处理系统等设备。由于航空工业体系的发展和日臻完善，我国在军用飞机，民用飞机，直升机等各种类型的机种都迅猛向世界各类先进机种靠近。军用机从最初的仿制苏联的雅克-18飞机生产初级教练机，到自行设计并研制成功的第一架飞机歼教1。它的研制成功对培养我国第一代飞机设计人员积累自行研制飞机的经验具有重要的意义。此后我国第一架喷气式战斗机歼5诞生，这是一种高亚声速歼灭机，使我国的航空工业和空军进入喷气时代。歼6飞机是我国第一代超音速战斗机，歼7和歼8等在其基础上不断更新改进和提高。歼10战斗机是我国自行研制的具有完全自主知识产权的第三代战斗机。轰5、轰6、水轰5、飞豹等轰炸机，枭龙FC-1型轻型多用途战斗机，使我国飞机不仅在数量上有所增加，在种类上也不断增多，这也说明我国航空工业不但在技术上不断更新和创新，在研制飞机种类上也不放松，两者齐头并进。 民用飞机运5飞机是新中国制造的第一架小型运输机，之后“北京”一号、运7、运8等不断更新。直升机如直5、直8、直9、直11、“延安”2号、“701”型等种类多样。可以看出我国航空工业生产的飞机不仅能够保家卫国，固守我国疆域，而且越来越多的可以进入民用，为人民服务。在运输，邮递，救护，搜索， 抗震救灾，护林播种等方面也发挥着越来越重用的作用，甚至是不可替代的。我国航空工业从最开始的标志性研制和研发，到现在在经济上发挥作用，促进经济发展，已经体现出了其巨大的经济价值和潜力。随着我国航空工业体系的完善，越来越多的航空人才培养诞生。我国在先进战斗机发展方面，也可以与美国，俄国，欧洲等国家相互竞争。未来航空工业的发展实际就是科技的发展。空气动力学的研究，推进技术的创新，材料和结构的研制，航空电子与控制等的发展与进步是航空工业进步的基础。展望未来，如何提高未来飞机的性能，空气动力学一直是航空器设计的考虑的关键。计算流体力学（CFD）仍是研究重点，欧拉和N-S方程的数值求解与网络生成技术备受关注，低雷诺数空气动力学，仿生空气动力学等流动现象的研究将仍是未来的前沿课题。推进技术方面，提高热机和推进效率，降低燃油消耗，提高推力级，降低噪声，增加可靠性，减少排放。今后一段时间仍是发展的目标。组合发动机，超燃冲压发动机，脉冲爆震发动机以及其他新概念或非常规发动机的原理研究也是这一领域的重点。材料和结构方面，金属材料仍然是今后飞机机体的主要用材，因而在不降低现有材料寿命的条件下提高材料的比刚度，韧性和抗腐蚀能力，同时也要开展比强度更高的新材料研制与开发。研究和发展实用的复合材料结构的设计，分析，制造，检验和修理方法；研究和发展复合材料的损伤容限机理和实用的无侦探伤技术；研究和开发耐高温树脂材料，陶瓷基复合材料，智能结构材料等。航空电子与控制方面，利用各种来源的导航信息，实施航迹的跟踪与管理。为实现全天候起降，要建立可靠的防撞系统。研制新的风切变探测装置及其回避系统。在座舱显示系统方面要增加显示信息和数据，增加实景画面，利用语音控制来提高飞行员的操作正确性。我国未来的航空工业发展是以人才为基础进行创新和革新，在高端新科技上我们有自己的技术和研究方法，在经济上能作出巨大贡献，生产更多民用飞机走进千家万户。对飞行器分类的讨论我国著名科学家钱学森认为人类飞行活动可以分为三个阶段，即航空，航天和航宇。他认为航空是在大气层中活动，航天是飞出地球大气层在太阳系内活动，而航宇则是飞出太阳系到广袤无垠的宇宙中去航行。由此可以看出人类飞行活动是以地球为球经，以不同的距离进行划分的，也因此引出对飞行器的分类。目前人类发射的能够航宇的飞行器极少，仅有先驱者号系列，和旅行者号系列，所以对其种类的细分暂时还没有。人类在航空和航天的活动相对来说十分频繁，航空器和航天器数量也已经十分庞大，而且随着人类的发展其数量还会越来越多，增加速度也会越来越快。因此，对航空器和航天器的细分则是很有必要了，目前一般是从航天器和航空器两大方向细分。在大气层内飞行的飞行器称为航空器。航空器根据产生升力的基本原理不同分为两类：①轻于同体积空气的航空器，这类航空器靠空气的静浮力升空，也称浮空器。②重于同体积空气的航空器，这类航空器靠与空气相对动产生升力升空。航空器根据用途不同分为军用航空器和民用航空器。航空器根据结构不同也可以进行分类。按用途和结构分类没有按产生升力原理分类清晰，所以这里就以升力原理分类为主进行讨论。①轻于空气的航空器包括气球和飞艇，它们是早期出现的航空器。气球一般无推进装置，主体为气囊，下面有吊篮或吊舱。因气囊内所充气体的种类不同可分为热气球、氢气球和氦气球等。飞艇安装有推进装置，可控制飞行。根据结构形式的不同，飞艇可分为软式，硬式和半硬式三种。飞艇一般由艇体，尾面，吊舱和推进装置等部分组成。由于气球和飞艇的安全系数相对较低，特别是随着升空高度的增加，安全系数会越来越低。因此现代一般都用于广告、体育、休闲、部分科学考察或冒险活动等。②重于空气的航空器，主要包括固定翼和旋转翼两类，另外还有像鸟飞行一样的扑翼航空器和新近出现的倾转旋翼航空器。固定翼航空器分为飞机和滑翔机；旋翼航空器分为直升机和旋翼机；扑翼机在微型航空器方向的发展潜力较大；倾转旋翼机具有旋翼机和固定翼机两者的优点，但结构复杂，已经受到广泛的关注。航天器是指在地球大气层以外的宇宙空间，基本按照天体力学的规律运动的各类飞行器，又称空间飞行器。航天器分为无人航天器和载人航天器。无人航天器分为人造地球卫星和空间探测器。载人航天器主要分为载人飞船，空间站和航天飞机三大类。航天器主要用于，广播，气象，导航，侦察，地球资源探索，科学研究实验，军事空间探索等。
空气净化器国内外的研究现状论文
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中天净化设备有限公司企业规划方案（这个就是你昨天可拿到的论文）XXX专业XX班XXX 指导教师XXX摘 要：随着人们生活水平的不断提高，环境的破坏程度也日益加大，为更好地保护环境和治理环境，净化设备研发和生产产业成为这个时代的必需。本文立足于一家净化设备有限公司的现状，从公司的视角结合实际情况制定净化设备有限公司的企业规划方案，通过对企业规划的基本理论进行厘清，以对公司所处行业以及外部环境、内部环境为基础，结合公司的产品结构、经营情况、管理情况，运用SWOT分析方法，找出净化设备有限公司的外部机会与威胁以及自身优势与劣势，进而确立企业的发展战略，提出净化设备有限公司的发展规划，侧重于企业的长期目标的制定、公司技术水平的提高以及企业的管理、人员的培训等等，旨在为此类企业的发展出谋划策。关键词：净化设备 公司 企业规划方案Business planning of the cleaning equipment Management class XX XXX Instruvtor:XXXAbstract: With people's living standards continued to increase, and is mounting for better protection of the environment and the environment, development and production equipment manufacturing industry has become one of the age of. This article is based on a clean equipment ltd, from the perspective of combining actual situations for the purification equipment ltd. the business plan, Through the business plan of the basic theory be clarified in the company business and external environment, the internal environment. with the company's product structure and operation, management, swot analysis methods used to clean equipment ltd. the opportunities and threats and their own advantages and disadvantage, to establish enterprise development strategy, a clean equipment ltd. development planning, focused on the formulation of long-term objectives and level of technology and enterprise management and staff training and so on, for such business development words: Cclean equipment; Company; Business plan目 录一、 绪论 4二、 企业规划的理论基础 4（一）企业规划的内容 4（二）企业规划的意义 5（二）SWOT分析方法 6三、 净化设备有限公司的内外部环境分析 6（一）外部环境分析 6（二）内部环境分析 11四、 净化设备有限公司的SWOT分析 12（一）公司面临的机会 12（二）公司面临的威胁 12（三）公司面临的优势 13（四）公司面临的劣势 13五、 净化设备有限公司企业发展战略 14（一）制定阶段性的发展目标 14（二）不断提高公司的技术水平 14（三）公司的管理与改革 14结 论 15参考文献 15一、绪论随着经济的不断发展，人类的不断进步，生活、生产水平的不断提高，人类越来越多的直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。针对这些情况，人类尽可能地发挥其聪明才智，进行了发明创造，逐渐研究出一批诸如空气净化器、水净化器的净化设备。本公司就是在这样一个环境和市场需求的状况下应运而生的一家净化设备有限公司。近年来，本公司强化生产安全管理、挖潜增效、注重成本核算、加大技术的研究开发，净化设备不断更新换代，取得了较好的生产业绩。但在公司的长远目标设置、技术水平、人员管理等方面依然存在着不足。只有通过对公司进行系统性的规划，确定企业的战略目标和发展方案才能更好地保证企业的长远发展。二、企业规划的理论基础（一）企业规划的内容企业规划是一个抽象的概念，一般而言包括企业发展战略和企业发展计划两大内容。两者之间相辅相成，相互作用。企业发展战略是企业发展计划的路线和原则、灵魂与纲领。企业发展战略指导企业发展计划，企业发展计划落实企业发展战略。企业战略是一种从计划向实现流动的结果，其中既包括预先计划的战略，也包括自发产生的战略，由于现代企业面临的外在环境瞬息万变，企业战略应是事前的计划和突发的应变的组合。从某种意义上来说，企业中许多成功的战略总是在应对突发性事件时所产生的。企业的战略具有全局性、纲领性、依托性、抗争性、未来性、风险性的特征。而企业发展计划则一般以企业计划书的方式表现出来，即企业或项目单位为了达到招商融资和其它发展目标之目的，在经过对项目调研、分析以及搜集整理有关资料的基础上，根据一定的格式和内容的具体要求，向读者（投资商及其他相关人员）全面展示企业或项目目前状况及未来发展潜力的书面材料；商业计划书是包括项目筹融资、战略规划等经营活动的蓝图与指南，也是企业的行动纲领和执行方案。在进行企业规划时，要注意以下几个方面：第一，注意中、长期大计划下小计划的细分和落实。仅重视计划，尤其是年度计划是对的；但还要围绕年度计划作好阶段计划，要坚持用企业的发展战略来指导和统帅各项计划。计划制订时必须注意到具体的措施、定量的目标和综合平衡。第二，计划必须是基于企业发展战略基础上的详细的相对的短期目标，是战略达成的根本保证。第三，在企业发展战略的制订和实施过程中必须紧紧围绕战略的核心。在企业发展战略的制订和实施过程中，不管你是战略防御还是战略进攻，其中都会存在重中之重，这是任何事物的必然规律。抓住了事物的主要矛盾，就抓住了问题的实质，会使问题的解决事半功倍，许多问题应刃而解。企业发展战略的重点，是企业的竞争能力。企业的竞争能力基于对企业内部要素的客观分析和评价，它取决于行业结构和企业相对的市场地位。企业的核心竞争力，才是企业发展战略的实质核心。这里提到的核心竞争力一词，也是如今全国经济乃至世界经济的热门词，是企业发展追求的目标。核心竞争力是指企业自身拥有超过参与竞争的其他对手的关键资源、知识或能力。这种能力具有对手难以模仿、不可移植、并不随员工的离开而流失等特性。核心竞争力可以是特殊技能、诀窍、企业的知识管理体系或具备很大竞争价值的生产能力拟或具体的技能组合。（二）企业规划的意义1、由于企业确定了未来一定时期内的战略目标，可以使企业的各级人员都能够知晓企业的共同目标，进而可以增强企业的凝聚力和向心力。使企业的各个部门和每一个工作人员对企业的发展方向有大体的把握，从而在工作时更能够明确方向，抓住重点。2、由于企业明确了未来各个阶段的工作重点和资源需求，从而使组织结构设计和资源整合更具有目的性和原则性，进而可以保持组织机构与战略的匹配性，可以更好地优化资源，将有限的资源，进行有机组合，从而实现资源价值最大化。3、由于企业明确了未来一定时期内各城市、各业务单元的职能战略，从而使各职能部门、各项目组织都能够清楚地了解自己该做什么，进而可以激励他们积极主动地完成目标。4、由于企业明确了企业的利益相关者、竞争者和自身的优势、劣势、机会、威胁，从而使企业可以从容地应对机遇的诱惑和市场变化，有利于企业改进决策方法，提高风险控制能力和市场应变能力，进而有利于提升企业的持久竞争力。（三）SWOT分析法SWOT分析方法是一种企业内部分析方法，即根据企业自身的既定内在条件进行分析，找出企业的优势、劣势及核心竞争力之所在。其中，S代表 strength(优势)，W代表weakness(弱势)，O代表opportunity(机会)，T代表threat(威胁)，其中，S、W是内部因素，O、T是外部因素。按照企业竞争战略的完整概念，战略应是一个企业“能够做的”（即组织的强项和弱项）和“可能做的”（即环境的机会和威胁）之间的有机组合。SWOT方法自形成以来，广泛应用于企业战略研究与竞争分析，成为战略管理和竞争情报的重要分析工具。分析直观、使用简单是它的重要优点。即使没有精确的数据支持和更专业化的分析工具，也可以得出有说服力的结论。但是，正是这种直观和简单，使得SWOT不可避免地带有精度不够的缺陷。例如SWOT分析采用定性方法，通过罗列S、W、O、T的各种表现，形成一种模糊的企业竞争地位描述。以此为依据作出的判断，不免带有一定程度的主观臆断。所以，在使用SWOT方法时要注意方法的局限性，在罗列作为判断依据的事实时，要尽量真实、客观、精确，并提供一定的定量数据弥补SWOT定性分析的不足，构造高层定性分析的基础。三、净化设备有限公司的内外部环境分析（一）外部环境分析1、环境污染日益加剧随着经济的不断发展，人类的不断进步，生活、生产水平的不断提高，人类越来越多的直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。例如，水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等等。这些污染造成了一种恶性循环，从而又作用在人类身上，对人类的生产生活造成了不利的影响。因此，对于环境的保护和治理成为人类共同努力解决的一大问题。针对这些情况，人类尽可能地发挥其聪明才智，进行了发明创造，逐渐研究出一批诸如空气净化器、水净化器的净化设备。这些设备有用于生活的，也有用于生产的，甚至还有的运用于医疗。设备的方式多种多样，但主要的目的就是为了对有污染的水、空气、放射性物质洁净。2、洁净技术应运而生洁净技术又称为生产环境和污染控制技术，是近二、三十年来随着高新技术发展起来的一门综合性的新兴科学技术。洁净技术专门研究并提供洁净的生产工艺环境和生产过程中使用的各种高纯介质，有效地控制微量杂质，以保证高科技产品的成品率和可靠性。洁净技术通常包括：空气净化技术、空调技术、水纯化技术、气体纯化技术、微量杂质控制技术、洁净环境的监测技术及相关的环境质量的控制技术。净化工程技术在电子、核子、航空航天、生物工程、制药、精密机械、化工、食品、汽车制造等高科技工业领域及现代科学领域中得到广泛应用。我国的洁净技术和设备与国外先进国家相比差距是明显的，我国1965年才开始生产的HEPA过滤器，比国外晚了十五年。1975年开始生产的光散射尘埃粒子计数器比国外晚了二十年。0．1微米洁净技术和设备在国际上先进国家已成为成熟技术，我国则刚刚起步。洁净技术和装备的国际市场十分巨大，日本到80年代末、90年代初洁净技术和设备的销售额已突破35亿美元。美国和西欧等先进国家洁净设备和基础部件的销售额已达73亿美元。据中国电子专用设备工业协会统计，我国主要八家最大的净化设备厂的销售额1990年为8217万元，还不足1亿，1993年达到14495万元，占国际市场销售额的0．34％。但随着我国高新技术的迅速发展和微电子工业、光纤工业、液晶显示工业及光电器件工业、生物工程、医药工业的发展，我国潜在的巨大的洁净技术产品市场，以每年40％~50％的增长速度在增加。3、我国洁净技术的发展我国经过“六五”、“七五”、“八五”连续不断的努力，在净化设备和技术领域与国际先进水平的差距正在缩小。“八五”期间苏净集团公司承担国家重点科技攻关项目“O．1微米空气净化设备的研制”，通过“八五”科技攻关已研制成功“0．1微米无隔板ULPA过滤器”；研制成功我国空气净化技术的最高水平“0．1微米10级超净室”，控温精度达±0．2℃，湿度控制精度±4％，为发展我国硅片图形线宽1微米的超大规模集成电路提供关键设备，打破了西方发达国家对我国的技术封锁；研制成功的“0．1微米激光尘埃粒子计数器”，达到国际先进水平，使我国成为世界上能生产0．1微米激光粒子计数器为数不多的国家之一。在“八五”期间，净化空调系统工程的设计采用了美国联邦209E标准已达到国外同类产品九十年代初的设计水平，在国内遥遥领先，并在西昌卫星发射基地、秦山核电站中央控制室、北京正负离子对撞机等国家重点工程中应用。“九五”期间原国家计委和电子工业部下达国家重点科技攻关项目“使用隔离技术的亚微米生产微环境系统设备的研制”。跟踪国际九十年代净化技术和设备的先进技术，已由苏净集团公司通过与同济大学、哈尔滨工业大学、南京理工大学的产学研合作，于1998年研制成功“标准机械接口SMIF系统设备”和“灵敏跟踪STS系统设备”的样机。使我国在高级别空气净化技术和设备领域进入世界先进水平。在超纯水制造设备的研制和生产方面，苏净集团公司从美国PERMUTIT公司引进了“空气冲刷型多介质过滤器设计和制造”、“防止纯水污染的钢材衬胶容器设计和制造”、“反渗透器组装”、“氮气保护水箱的设计和制造”、“脱气塔的设计和制造”等五项专有技术和生产销售许可证，经过消化吸收制造的18MΩ．Cm(25℃)超纯水设备，出水水质达到美国ASTM—El级纯水标准。"八五"期间承担江苏省火炬项目，建立了超纯水系统CAD计算机辅助设计工作站和超纯水测试实验室，建成了RO反渗透机组的组装生产线，产品水平达到国际先进水平，大大缩短了我国在该技术领域与国际上的差距。“八五”、“九五”期间我国紧紧跟踪国际上高纯气体制造技术和设备的发展，采用膜分离法制氮、制氢、和富氧，推出了第二代膜分离制氮装置，每小时产氮能力200m3，组合装置可达到1400m3／h，氮气纯度可达到99．9％以上。同时广泛采用变压吸附(PSA)技术制氢、制氧和制氮，采用真空变压吸附(VPSA)技术生产纯度为99．95％的氮气和99. 5％的氧气。本文主要从水净化器和空气净化器两大方面对净化设备及企业发展的内、外部环境进行分析。4、净水设备的发展世界上大多数的水体污染严重，加剧了水资源紧缺的矛盾。传统的自来水处理方法，已不能保证提供品质优良的饮用水，而且在市政供水中还存在着两次污染的问题，如高层的水箱供水，漫长的自来水输送管线，都会造成潜在的铁锈，水垢及微生物等污染问题，因此，各种品牌的净水器应运而生,并且各种净水器使用的过滤方法与过滤材料也有所不同。随着经济的迅速发展，全球水资源正在遭受前所未有的污染和破坏。我国环保部门统计，全国82％的河流受到不同程度的污染；在我国七大水系中，不适合做引用水源的河段已接近40％；城市水域中78％的河段不适合做饮用水源；约50％的城市地下水受到污染。这些触目惊心的数字除了警世国人要珍惜仅有的水资源，也给净水器行业快速发展提供了契机。随着我国人民生活水平提高，人们对生存环境及生活质量提出了越来越高要求，用水纯化设备制备的高纯水已受到人们普遍欢迎，净化工程技术已开始进入千家万户，进入人们的现代生活。经过十多年的发展，中国净水的市场目前处于培育期向快速发展期过渡阶段，据统计，目前中国净水市场容量已超千亿规模，被称为目前为数不多、值得投资的黄金产业。根据行业市场发展惯例，市场快速启动阶段正是经销代理渠道切入行业的最佳时期。这个惯例在净水市场同样适用，最近两年中国净水市场发展极为迅速，包括原有净水市场、电器市场、太阳能市场、厨卫市场、家装市场、建材市场等行业渠道商，都在积极寻找合适的厂家和品牌切入净水电器行业，以期及早占位卡位获得商机，这对于行业的快速发展也是一个有力的推进。总的来说，环保产业是典型的政策弓导型产业，当前我国环保标准不断提高,为环境污染治理的发展创造了巨大的市场,提供了极好的机遇。净水器在中国已经发展了近10年，目前从事的厂家有1000多家，总体市场还在增长，2007年销量达到1000万台，2009年销量预计在1500万台。这其中包括本土的1000多家厂家和数十个进口品牌。目前整个行业利润空间都在40%-60%。5、空气净化设备的发展当代人们越来越关注空气质量，据世界保健组织（WHO）调查表明，全世界每年死于室内环境污染的人数目前已经达到400万人，而我国每年由于室内环境污染引起的超额死亡人数则高达万人，超额急诊数达到430万人次。随着室内环境污染问题的日益突出，我国在2003年3月1日颁布并实施《室内空气质量标准》法规，使困扰人们已久的室内空气污染问题将从根本上得到有效的解决，因此在室内空气环境的治理领域里出现了巨大商机。采用纳米技术的新型环保产品——负离子光触媒，真正达到了”清洗”空气的效果。据世界权威机构研究实验发现,1000㎡的普通光触媒涂膜效果,相当于70棵白桦树的空气净化能力。科学研究表明：室内空气污染是室外的5至10倍，由此可见空气净化器市场空间巨大，装修污染治理更是一个待开发的金矿。北京曾对千户新装修家庭进行抽检，结果显示，甲醛超标的占60％。室内环境专家介绍，夏季是甲醛挥发的“猖狂”季节。实验显示，室温每上升1摄氏度，木制家具和地板等处发出的甲醛，会使室内空气中的甲醛浓度上升—倍。这也使得天气转热后，各类净化器的产品宣传、推销如火如荼。据预测，今后几年，国内空气净化器领域的年市场规模将达数十亿元，由此可见空气净化器市场空间巨大。空气净化器发展至今，先后经历了两代及四种类型的产品，第一代产品是利用过滤、吸附、磁化、静电吸尘、负离子消除烟尘等净化器。这种以物理净化为主的空气净化器，缺点在于无法消除由异臭异味、病原菌、病毒、微生物等造成的污染。第二代产品是以产生臭氧负离子为主要功能的空气净化器。臭氧具有消毒、杀菌、除臭去味和去颜料色素等功能。负离子技术在空气净化产业中的应用，是在上世纪90年代初期，负离子对空气中属于正离子的烟尘有十分明显的中和作用。这样，就大大地提高了原有空气净化产品的净化功效，起到了双重净化功能。产品的实用性、功效性达到了前所未有的效果。空气净化的技术手段己经日趋成熟，相信负离子空气净化器的市场也会更加扩大。（二）内部环境分析1、生产经营情况近年来，净化设备有限公司强化生产安全管理、挖潜增效、注重成本核算、加大技术的研究开发，净化设备不断更新换代，取得了较好的生产业绩。几年来，生产单位不断地深化企业内部改革，产品结构的优化升级，尤其是对新技术进行不断地研究和广泛地运用，提高了产品利润率。在生产中注重产品质量和技术含量，以消费对象为关注的焦点，深入调查如今人们的生活和生产对净化设备的要求，针对其需求进行产品的设计和生产。在营销方面，采取多种措施促进产品生产和销售。为加强生产管理、提高生产质量、降低生产消耗，尤其是对环境造成的不良影响。公司每年在年初根据上一年度的实际情况制定下一年的生产和经营计划，同时为保证生产成本的减低，制定严格的消耗定额指标，取得了很好的效果。2、产品开发情况不断学习、引进美国、日本、英国等净化设备发展较快国家的经验，不断开发新产品。将国家研究成功的诸如“O．1微米空气净化设备”、 “0．1微米无隔板ULPA过滤器”、 “0．1微米10级超净室” 、“0．1微米激光尘埃粒子计数器”等先进技术用于产品生产。对1998奶奶国家研制成功的“标准机械接口SMIF系统设备”和“灵敏跟踪STS系统设备”投入生产。对一些新技术进行实用性研究，不断开发新产品，采用膜分离法制氮、制氢、和富氧，推出了第二代膜分离制氮装置，每小时产氮能力200m3，组合装置达到1400m3／h，氮气纯度可达到99．9％以上。同时广泛采用变压吸附(PSA)技术制氢、制氧和制氮，采用真空变压吸附(VPSA)技术生产纯度为99．95％的氮气和99. 5％的氧气。3、管理和改革情况多年来，净化设备有限公司一直十分注重公司管理与改革工作，在机制创新、科室设置、利润分配、职能管理、人事管理等方面一直遵循公司的统一要求，进行分口对接。在每月、每季、每年的职工代表大会中，都明确本年度的公司奋斗目标，确定管理重点放卖弄，使之不断适应企业的发展需要。近年来，新项目、新产品开发和科研体制的建设使企业的发展有了可持续发展的空间。并且，与外资企业进行合作，充分享受国家给予的优惠政策。4、企业文化建设情况长期以来，净化设备有限公司不仅注重公司的发展和生产效率的提高，更是将企业文化的建设和员工的培训、教育放在重要位置。公司党委紧密围绕企业的中心工作，大力加强思想政治功能做、党组织诸神建设工作取得了丰硕的成果。在企业中，树立“爱国、创业、求实、奉献”的企业精神，贯彻“诚信、创新、业绩、和谐、安全”的核心经营管理理念，实践“奉献环保，创造和谐”的企业宗旨，使公司的企业文化建设取得了很大的进步。不仅做到了企业的发展方向有利于国家，有利于社会，更是不断提高了职工的个人素质和技术技能，使整个企业形成了团结、向上、好学、奋斗的良好氛围。四、净化设备有限公司的SWOT分析（一）公司面临的机会随着我国人民生活水平提高，人们对生存环境及生活质量提出了越来越高要求，用水纯化设备制备的高纯水已受到人们普遍欢迎，净化工程技术已开始进入千家万户，进入人们的现代生活。有了需求说明公司生产的净化设备有市场，并且随着人类对环境的不断消耗和对生活质量要求的不断提高，净化设备的用途将会越来越广泛，越来越频繁。另外，我国的洁净技术和设备与国外先进国家相比差距是明显的，我国1965年才开始生产的HEPA过滤器，比国外晚了十五年。1975年开始生产的光散射尘埃粒子计数器比国外晚了二十年。0．1微米洁净技术和设备在国际上先进国家已成为成熟技术，我国则刚刚起步。这说明我国净化设备的研究和传品的创有很大的进步空间，这无疑是一个机会，也是一个巨大的挑战。（二）公司面对的威胁外部环境存在机会的同时，也存在着威胁和挑战，净化设备公司应该认清外部环境对自身的威胁，根据自身的情况制定具体措施，避开威胁或者改变自身来迎接挑战。主要有：如今原材料涨价，劳动力的价格不断上升，是的公司的生产成本不断提高；净化设备公司属于技术密集型产业，而如今全球人才的流动性越来越大，很多的人才流失，与其相关的知识产品和创新技术也随之流向国外，从而不利于公司的发展；人民币升值，若净化设备想要出口，则会面临竞争优势下降的威胁；国家和人们对环保的要求是净化设备公司发展的最大动力，但同时也是一项威胁，净化设备公司仍然要面临生产问题以及资源的利用以及排放、处理，在这一方面要尽可能地做到节能环保实属不易。（三）公司拥有的优势通过对净化设备公司内部环境的分析，自身现有资源的识别，明确公司自身的发展优势。公司的重点是在认识自身优势的基础上如何充分发挥自己的特长，并能不断地保持和发展这种优势。第一，公司的产品开发能力比较强，能够充分运用与净化设备有关的新技术进行生产；第二，公司的企业管理水平高，对公司有序的管理对生产和创新创造了很好的环境；第三，公司生产的产品大多涉及高新技术，在税收方面国家有一定的政策优惠，公司能够成分享受这个优惠，降低税负，减少成本；第四，公司的生产经营稳定，几年来公司的发展不论是从产量还是销量方面都呈上升趋势。（四）公司存在的劣势在了解到自身优势的同时，也应清醒地认识企业存在的劣势。产品的技术含量高，更新换代的速度较快，从而无法达到规模生产，使得利润空间有很大的局限性；我国的洁净技术起步慢，在全球仍然不是最为发达的国家，在技术上有一定的局限性，我国使用的0，1微米十级洁净室主要依赖从国外进口。由于高洁净级别的洁净室造价十分昂贵，0．1微米十级洁净室每平方米造价高达1万美元以上。在大规模集成电路制造装备的投资中洁净厂房占有相当高的比例，这与集成电路工艺不断更新，产品更新换代周期越来越快的发展趋势不相适应，严重制约了大规模集成电路技术的发展；公司职工的素质和文化水平有待提高，公司有一部分职工从事的是非技术密集型岗位，专业技术程度不高，应在今后对此类职工加大教育培训的力度，从而提高整个公司的水平。五、净化设备有限公司企业发展战略（一）制定阶段性的发展目标在未来五年，净化设备有限公司应以国家提出的“十二五”发展规划的总要求为基础，制定公司自身的发展目标，合理利用资源优势，努力发展高科技环保、洁净产品，不断更新技术，进行自主创新。结合行业特点对市场需求进行深入分析，紧紧跟踪国际上高纯气体制造技术和设备的发展，并灵活运用到产品开发和生产中去。（二）不断提高公司的技术水平加大技术的引进和创新。市场需求就是导向，新产品的研发生产时企业增强竞争力的有力保证。为此，公司应该在设备开发上使得产品更加的全面，使产品能够达到吸附、分解或转化各种空气污染源、空气污染物，如细菌、真菌、霉菌、病毒、尘螨、花粉、宠物皮屑、生物体有机成分等，有效提高空气清洁度的的目的。并对设备的形式进行多样化的开发，例如壁挂式净化设备、吊挂式净化设备、吸顶式净化设备、落地式净化设备等等。公司应积极调整产品结构，开发适销对路的新产品，培育一批有竞争优势的产品，以增强实业公司的产品竞争优势。另外，还应结合公司的实际情况，围绕增加品种，提高产品质量，降低成本，建设高附加值产品生产装置，以提升公司的竞争力。
2013年初，我国多个城市连续受大范围雾霾天气影响，空气质量呈现重度污染状态。持续不断的雾霾天气，使呼吸道疾病患者爆发性的增长。而严重的空气污染，更炒热了空气净化器市场。全球空气净化器市场2011年大概在1300万台，到2012年1500万台，增长率大概在17%左右。美国是最大的市场，大概在500万台，日本350万台，中国大概在150万台，欧洲250万台。中国空气净化器增长率已经达到了50%，我国北方地区前一段时间的雾霾天气，特别在去年11、12月份的时候，整个增长率有一个大幅度的提升。目前空气净化器主要出口的市场在美国、日本、韩国。美国市场大概500万台，是全球最大的空气净化器市场。最早是来自于美国，美国从70年前就开始着手处理的治理和研究。现在，美国治理相当成熟，空气净化器在美国市场家庭的普及率现已经达到27%。美国空气净化器产品的特点：60%左右是靠静电集尘吸附，40%是用高效颗粒物的过滤器。美国净化器市场500万台，还有500万台是更换滤芯，所以总套数是1000万台，市场容量相当可观，而且逐步上升。现在，美国使用空气净化器已经不是在解决，更多是解决空气中的灰尘，所以美国人对空气净化器的需求已经上升了一个台阶。日本是全球第二大空气净化器需求的市场，达到了350万台。现在日本空气干净到整个空气里面的细菌等所有的指标都非常好，随之也带来了另外一个问题，空气太干净了，人产生的抗体少了，所以更加容易得病。日本人得花粉过敏的人达到了40%，这是非常高的数字，所以日本空气净化器大部分用于花粉过敏这些人群。韩国每年大概有将近100万台的需求。韩国市场的消费与中国不一样，韩国大部分的净化器都是靠租赁业务来完成，不是靠销售。这个理念也是非常好，韩国人通过租赁的方式，通过不断销售滤芯来挣钱，韩国这种销售方式比较聪明。中国作为一个制造型的大国，全球市场70%左右的空气净化器都是在中国生产的。2012年，中国出口的空气净化器达到了930万台，与2011年相比，上升了，仅2012年12月份跟同期对比，上升了，也就是说空气污染的情况在去年下半年特别在12月份体现的最为明显。（记者 王娅莉)
阿波罗Apollo767开创了车用空气净化技术发展史上的智能化时代，它由奥得奥科技联合美国NSNA历经三年研制而成，是全球第一款智能型车用空气净化器。它集美国 NASA 太空舱TM 等离子净化技术、航空级纳米活性碳吸附技术、1000万维他氧发生技术、纳米TiO2光触媒技术、航空智能感应技术、“逐日”太阳能动力系统等前沿净化科技于一身，配备“火星动力”航空级高性能蓄电池，特别搭载源自美国NASA的阿波罗智能控制系统，全自动控制，全天候智能净化车内空气，对汽车尾气中的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、铅化物、硫化物、致癌物质氢氧化物及其他上百种污染物有突出的净化能力，对车内异味祛除率更是高达，缔造如太空舱般清新洁净的车内空间。买空气净化器买好点吧，优秀的空气净化器品牌带有紫外线杀菌功能，因为过量的紫外线会引起光化学反应，可使人体机能发生一系列变化，尤其是对人体的皮肤、眼睛以及免疫系统等造成危害。所以购买此类空气净化器时要注意，空气净化器工作时，不应有紫外光泄漏。 比较优秀的空气净化器我知道的有：亚都YADU，松下Panasonic，飞利浦PHILIPS，夏普SHARP，Blueair瑞宝-布鲁雅尔等品牌都是不错的，这些都是品牌网买购上推荐的最新的十大空气净化器品牌，质量真的挺赞的，当时买的时候也是上这个网站参考的。
按摩仪器研究现状论文
近年来，市场上出现了许多品牌的按摩仪器，这些工具不仅受到健身人士的喜爱，也受到上班族、叔叔阿姨的追捧。当然，这些按摩仪器声称它们可以促进软组织康复工具，例如众所周知的筋膜枪，使用其内部专用高速电机驱动“枪头”在深层肌肉层产生高频振动，以降低局部组织张力，缓解疼痛，促进血液循环。
按摩仪行业有什么弊端？
虽然家庭按摩仪行业近年来发展迅速，但该行业仍然存在着明显的问题。这意味着产品的基础技术和创新能力不足。由于大多数制造商的规模较小，且缺乏对竞争产品、基础技术、卫生服务通信途径等的系统集成。它们无法通过提供全面的健康解决方案从根本上解决市场瓶颈和满足消费者的长期健康需求。许多企业迅速进入行业，陷入了低质量、低价格的竞争周期，因此无法脱颖而出。
研发创新时按摩仪行业最主要的部分。
研发和技术创新成为决定大健康产业长远发展的重要一环，但现状是低水平的重复生产等问题十分严重。技术基础薄弱，个性化服务不足，健康行业仿制现象频出，高新技术缺乏等问题都阻碍着大健康产业的发展。在智能按摩器领域，也存在产品技术标准尚不健全、行业规范有待完善的问题。由于准入门槛较低，各类品牌鱼龙混杂，消费者眼花缭乱、难以分辨。许多品质低劣的产品趁虚而入、以价格战破坏市场健康发展秩序，进而导致品牌创新乏力、行业发展陷入恶性循环。在此现状之下，一家企业要想建立长远发展的机制，就要建立具备差异化亮点的品牌护城河，背后需要强大的技术壁垒。
如何挑选合格的按摩仪？
关于如何选择合适的按摩仪器，我就建议您首先根据目的购买按摩仪器产品，不要盲目跟风购买。其次，购买商品时要检查按摩器的外壳。塑料护套具有否重量轻、绝缘性能好的特点。尽量选择明亮、干净、无气泡的塑料按摩器。最后，你需要看看按摩器的结构。按摩器可以在购买时启动，一般低噪音质量好。检查开关是否灵活可靠，附件是否完成。
SKG被质疑“假洋货”，倍轻松增收不增利，按摩仪行业面临现在这样的情况，主要是因为很多人在真正使用完按摩仪之后发现了这个产品是智商税并不能够解决颈椎的问题，对按摩仪的期望值过大，被认为按摩仪主要就是一个辅助放松的产品，并没有能够真正的起到治疗的作用，而且平时在使用这个按摩仪的几率也是比较小，也许是花了一笔钱，可能也是放在家里落灰。比如倍轻松和SKG这样的产品在宣传的时候都是利用红外线或者脉冲技术来进行按摩，但大部分人在使用完之后都会感觉到并没有太大的效果，只是缓和了颈部的疼痛感。
倍轻松和SKG按摩仪这件事上了热搜，主要是产品在进行宣传的时候涉嫌到夸大宣传，因为从整个使用上来看按摩椅并不算得上是医疗器械，但是商家在进行宣传的时候都会有明确的提示到产品是能够解决一些疾病问题的，可有些用户在用完之后却出现了疼痛加重，而且还甚至出现住院的情况。而且从名字上来看的话，也觉得这个产品是国际品牌，但其实追根结底的话，会发现商家都只是国内的，这也让大家开始意识到这个产品成为了电子领域当中最为赚钱的行业。
很多人对于按摩仪可能会抱着比较大的期望，其实按摩仪一直是一个按摩器械，对于人体的肌肉和身体进行放松按摩而已，是不能够进行专业的医疗秩序，如果想要去治愈自己的疾病的话，小编建议大家还是不要抱着这样的一个想法。按摩仪可以说是比较适合一些亚健康人士来使用，比如一些办公室的人因为长时间低头看电脑，或者在运动之后身体酸痛，就可以考虑用按摩椅来进行放松肌肉，缓解人体的疲劳。
最后不管怎么说按摩仪效果其实并不是那么的好，但是价格确实是不便宜的。
是由于对这方面的管控不够到位，所以才会出现这种情况，应该要加大管控的措施。
南京按摩行业发展迅速，目前已成为一项服务性消费业，具有显著的社会效益和经济效益。具体来说，南京按摩行业应用技术不断完善，服务水平提高，客源趋向均衡，服务内容拓展，按摩仪器精准度提高，多元化的按摩服务满足人们的多样性需求，按摩店的创新意识强烈，在营销模式上也逐步走向多样化。
时空观念的研究现状论文
历史研究的是人类的过去的经历，历史的连续性最突出的表现为时空性，这也是历史学科最为突出的特点。历史的时空观念是指将所认识的史事置于具体的时空条件下进行观察、分析的观念，是历史学科核心素养之一。掌握时空观念是学生学习历史的基本要求，也是培养学生历史思维能力的基本途径。因此，在历史教学中，一定要让学生建立起清晰的时间概念，在考虑历史人物和历史事件时能够联系到它所处的宏观时间，只有对时间有了准确的定位只有才能联系其时代进行分析，得出的结论才不会脱离历史。同时历史也在一定的空间发生，因此我们要培养学生构建历史时空，整合历史信息，把对历史的认识上升到理性的高度。下面提出在高一新生教学和高二学业水平测试复习中培养学生时空观念的一些主要途径。一、确定明确的教学目标教学目标是一节课的指挥棒和出发点。教学目标的制定直接影响到学生历史学科核心素养的培养。 因此，教师在设计教学目标时，要透彻理解历史学科核心素养的内涵，潜心钻研历史课程标准，准确把握学业水平测试的考试要求，将三者相结合，综合考虑。把握好历史时空观念和教学目标之间的关系，并循序渐进地、持之以恒地贯彻下去。衡量一节课的教学目标是否有效，要看它是否准确、是否符合学生的心理特征和认知水平，是否具有可操作性，是否能够落实到位等等。例如，针对“时空观念”这项核心素养，在设计《新民主主义革命》这课的教学目标时，针对长征和遵义会议，不能简单地设计为“了解红军长征和遵义会议，形成时空观念”，应该将其设计为：“能够运用红军长征的路线图，明确红军长征的出发时间、路线和胜利会师的时间和地点”。这样设计的教学目标，不仅时空观念的指向性明确，而且具有操作性和检测性，通过课上的学习便可让学生达到这一目标。二、掌握扎实的基础知识学生掌握扎实的基础知识，对基本的历史史事有清晰的了解，这是构建时空观念的基础。学生获取历史知识的直接来源是历史教材，因此，教师在进行历史教学时要注重历史教材的运用，在历史教学中要紧扣课本知识，夯实学生的历史基础，为学生熟练掌握和运用知识打下基础。教师一定要严格按照时间顺序教授历史知识。历史知识长河的标志就是时间，只有按照严格的时序传授历史知识，才能让学生明白历史事件之间的因果联系和历史人物的活动经历，理清历史发展的基本线索和客观规律。有时序的历史知识体现出历史学科的科学性、具体性。于此同时，在课堂教学中还要注意消除及纠正学生在时间观念上产生的错觉。由于现在的教材采用模块形式编制的，时间的连续性不是特别强。比如在讲必修三专题一儒家思想的演变过程中，讲到春秋战国时期、汉代、宋明时期、明末清初时期儒家思想的演变，为保证时序的严谨，教师给学生补充秦朝、魏晋南北朝时期的儒家思想发展状况。三、讲清楚关于历史时间的名词教师在课堂教学过程中,可以适时地提供给学生一些关于时间概念的名词。比如说世纪、年代、前期、中叶、后期、某时期等关于时间的表达方式。具体如下：（1）时间表达：时、刻、日、月、纪年（王公、干支、公元、年号、民国）、年代、朝代、世纪、公元前（后）等。（2）分期方式：史前、古代、近代、现代；先秦时期、秦汉时期、魏晋南北朝时期、隋唐时期、宋元时期、明清时期；半殖民地半封建社会时期；资本主义萌芽时期、地理大发现时期、文艺复兴时期、资产阶级革命时期、一战时期、二战时期、战后、冷战时期等。（3）使用两种以上的时间术语描述某一特定时间（例如，1905 年与 20 世纪初、一次大战前等用语的交替使用；又如，民族资本主义进一步发展时期：民国初期、一战期间）。[1]以“纪年”为例。所谓“纪年”,指的是历史上计算年代的时间标准。各国、各名族的纪年时间标准不同。古代希腊人则以公元前776年为标准算起的；古罗马以公元前753年为标准算起的……。这些纪年标准也被称为“纪元”。在历史教材中和历史史料中存在不同的纪年。包括公元纪年、干支纪年、年号纪年、民国纪年等。比如民国纪年，在讲到《辛亥革命》一课，1912年元旦,孙中山在南京就任中华民国临时大总统,宣告中华民国正式成立,以中华民国纪元,简称民国纪年。教给学生换算民国某年等于公元某年，需要在民国年代数上加11,公元某年等于民国某年，需要在公元年代数上减去11即可。四、利用时间轴、空间轴构建知识体系历史的发展和变化等状况都可以从时间和空间中体现出来，对的历史认识也是在具体的时空下进行的。培养学生的时空观念，要帮助学生按照相应的时间轴、空间轴建立一个个的“时空架构”，以此说明某个或某些历史事件或者历史人物的活动轨迹或历史现象。除此之外，还要培养学生联系时空进行思考的意识，让学生能够明白特定的事是和特定的时空相联系的；能够运用历史时空的划分叙述过去；能够利用“时空架构”对事实进行合理的解释；能够在认识现实中的社会现象时把该现象置于具体的时空下进行考察和解释。比如，人民版必修一《新民主主义革命》一课，自主学习过程中可以让学生利用时间轴，记录新民主主义革命大事记，构建历史事件的时间顺序。五、利用地图、视频等再现历史时空通过历史地图构建历史时空。比如，用历史地图显示秦统一六国后秦朝的疆域。用历史地图和动态的箭头展示柏拉图游历的路线，学生更加形象地了解具体的空间位置。如果只用语言描述柏拉图到达什么地点，学生很难形成空间概念。适当地利用教材中插图。教材中的插图主要有历史人物画像、历史人物活动的画面、文物图、革命遗址图等。在教学过程中,教师和学生都不可忽视插图的作用。借助历史插图不仅能再现历史的时空,而且能寓历史的价值观于其中。利用影视直观再现历史时空。为了增强教学的效果,利用视频等现代多媒体手段进行一些教学活动。例如《大国崛起》、《世纪行》、《世界历史》等记录片，辑录了大量的珍贵史料,能跨越时空,通过声音、画面、色彩等再现历史形象,这对于培养学生形成时空观念具有直观的作用。除此,在有条件的地方,可组织学生进行参观、访问活动。如参观博物馆，现场参观文物考古遗迹，考察革命遗址等。六、用“大历史观”看待历史时空“‘大历史观’是把历史演变放在一个总体性的坐标上，观察其流向，而偶然性事件则相对忽略”。“换言之，大历史观就是长时段、宽范围、多视角地思考历史问题，宏观地看问题”。[2]运用大历史观建立历史时空要引导学生进行发散思考、重新梳理知识结构、对历史知识进行迁移，避免学业水平复习中的单纯的机械记忆和重复。因此，教师要在课程标准和考试说明的基础上，从宏观上，针对有关内容进行合理变通，通过变换视角、重新组合，紧扣固有的内在联系，通过主题、线索和历史时空设立全方位知识情境，让师生从繁琐的、重复的复习中解脱出来。比如围绕中国古代史构建历史知识的联系，把中国古代的政治制度、经济、儒家思想进行整合，相互联系。比如在人民版必修二《“蒸汽 ”的力量》一课中，首先，能够看懂历史地图，明确进行工业革命的国家及其地理位置。其次，依据时间顺序，梳理出工业革命发展的历程并能够说明各阶段的特征；在空间的基础上，思考工业革命首发英国的原因。再次，将时空结合，构建起以工业革命为中心的中外历史的大框架，梳理出共时性的中外大事，在“大历史”的视野下探究工业革命对中国的影响，探究工业革命对中国经济、政治、思想文化的影响。另外，教会学生用不同的史观看待历史事件的影响，比如“新航路的开辟”可以用文明史观、全球史观、近代化史观、社会史观看待，得出不同的认识。从宏观上，站在高处，看待历史时空的变迁。历史的时空观念是历史核心素养的重要方面。可以从时间分段、地图、文献史料、视频等资源载体，采取多样的教学模式，细致、具体地进行。历史时空观念是一种素养，也是能力和思维的体现。其培养不是一朝一夕的，需要长期的培养。
认识到空间、时间与具体实物运动的一定联系及空间与时间的一定联系。在西方，古希腊德谟克利特认为空间是物质运动的条件，亚里士多德用“地点”概念来表示空间，认为时间是连续的。近代时空观是在自然科学发展的基础上形成的，哥白尼的“地动说”为唯物主义时空观的形成创造了条件。布鲁诺、伽利略主张时间、空间是物质存在的绝对形式，并提出时空无限的思想。笛卡尔指出时间的特性是持续性，空间的特性是广延性，认为广延性是一切物体的共同属性。牛顿提出“绝对时间”、“绝对空间”的观点，系统地阐发了机械唯物主义的时空观。近代的唯心主义思想家贝克莱认为时间、空间是人的感觉的产物 ；莱布尼兹提出时空是精神性实体的单子的特殊表现形式；康德认为时空是人们用以整理感性材料的先天直观形式
下面说的也许不能作为作业上交，因为我只简单的说一下相对论与经典物理学之间的关系和区别：具体的应该如何写还要参考你的课本上的表述。 相对论是在经典物理学因为测量绝对速度失败的启发下创立的理论，这种理论在本质上是经典物理学的另一种表述，就象直角坐标系与极坐标系一样，是对同一规律的不同表述。很多人以为相对论推翻了经典物理学，其实正相反，相对论从另一个角度论证了经典物理学的正确性和权威性。 相对论与经典物理学同属于基础物理学范围。经典物理学建立在一种叫作绝对时空理论的基础上，简单的说就是认为宇宙中有一种叫作“以太”的绝对静止的参照物，一切运动都具有相对这个绝对静止的参照物的速度，称作绝对速度。这种理论的问题出在了人们目前的科学手段无法捕捉到预言中的“以太”，一种根本无法观测和捕捉到的东西怎么能当参照物呢？这就是测量绝对速度失败的原因。 相对论在测量光在以太中的速度的实验中得到了启发，注意只是启发，不是照搬过来的理论。 因为无法测量到以太，但是又知道光在“以太”中以恒定的速度运动，因此，可以抛弃以太，直接用光作为参照速度。注意，这时里是“参照速度”，不是“参照物”，因为不能假设光速是0。任何所谓的参照物就是假定速度为0的物体，而光如果假设为参照物，也就是速度为0，那么一切观测和研究的物体都必须具有一个初始的速度。因此，光不能作为参照物，只能把光速作为参照速度。任何作为参照的东西都必须假定不会改变。比如假设水是静止的，河岸在移动，那么在整个表达中必须坚持水的速度是0，以光速作为参照速度时就必须假定光速恒定不变，不论光速事实上变还是不变，这一假设前提必须遵守。 在假设了光速不变之后，一切物理规律的表达就必须基于光速不变的前提下表达，因此表达出来的内容就与经典物理学以绝对时空为参照时形式不同。因为经勃换角度的逻辑转换，所以很多原来习惯的表达发生了变化，变成一种让人感觉不可思议的形式。比如随着速度的提高，观测到的时间会变快，质量会变大。 我们可以用放大镜来作个简单的比喻，我们用放大镜看物体时我们常常会说物体被放大了，但是谁都知道物体的大小并没变。说物体被放大了就是基于光速不变的前提，因为我们的眼睛看不出光发生了折射。 事实上光是我们研究和观测自然的终极媒介，我们得到的一切信息都来自于光的表达，我们用放大镜看物体时我们可以通过移开放大镜来进行对比，因此得知物体并没有改变，但是我们如果没有任何机会移开放大镜的话，我们还会知道物体本来是多大吗？比如人的眼睛本身就是一个放大镜，我们从生下来就用着无法摆脱的眼睛这个放大镜看物体，我们又如何知道物体本来是多大呢？但是我们的大脑会自动运算，比如我们看到的直线大多是弯曲的（如果观察照片就会发现这一点），但是大脑会通过模糊计算来修正看到的影像。但是用仪器测量到的数据则不会自动形成模糊的计算结果，就必须通过一系列的变换得到真实值。这就是相对论的变换来由。 通过上面的表述我们应该大概清楚了相对论与经典物理学的关系（一种规律的不同角度的表达）和相对论与经典物理学的不同之处（参照系统不同，经典物理学参照以太，相对论参照光速）。
我路过，问你两个问题。1.请问你看过《狭义相对论》吗？（废话，没看过能叫你写）2.你对于看过的东西有没有一点自己的看法（或者叫观点）吗？如果以上两个问题你都表示肯定的回答，那么你应该不需要上‘知道吧’来问别人，因为是写“你”对狭义相对论时空观的认识与思考，不是我们。捎带讲一下，上面那位朋友抄来那么一大段材料，没有功劳也有苦劳，建议你将奖励分给他，祝你早日写完！
传感器研究现状论文文献
传感器(英文名称：transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。这是我为大家整理的传感器技术论文 范文 ，仅供参考!传感器技术论文范文篇一 传感器及其概述 摘 要 传感器(英文名称：transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。目前，传感器转换后的信号大多是电信号，因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。 【关键词】传感器 种类 新型 1 前言 传感器是测试系统的一部分，其作用类似于人类的感觉器官，也可以认为是人类感官的延伸。人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物，如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。因此，可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具，是测量仪器与被测量物体之间的接口。通常情况下，传感器处于测试装置的输入端，是测试系统的第一个环节，其性能直接影响着整个测试系统，对测试精度有很大影响。 2 传感器的分类 按被测物理量的不同，可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同，可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系，可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。 3 常见传感器介绍 电阻应变式传感器 电阻应变式传感器又叫电阻应变计，其敏感元件是电阻应变。应变片是在用苯酚，环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上，粘贴直径为左右的金属丝或金属箔制成。敏感元件也叫敏感栅。其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应，即金属导体在外力作用下产生机械形变，其电阻值随机械变形的变化而变化。其可以分为：金属电阻应变片和半导体应变片式两类。金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。它们的主要区别在于：金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化，而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。 电容式传感器 电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置，它实质是一个具有可变参数的电容器。由于电容与极距成反比，与正对面积和介质成正比，因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量，对被测系统的影响小，灵敏度高，适用于较小位移的测量，但这种传感器有非线性特性，因此使用范围受到一定限制。面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系，但与极距型传感器相比，灵敏度较低，适用于较大的直线或角位移的测量。介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。 电感式传感器 电感式传感器是将被测物理量，如力、位移等，转换为电感量变换的一种装置，其变换是基于电磁感应原理。电感式传感器种类很多，常见的有自感式，互感式和涡流式三种。 电感式传感器具有以下特点：结构简单，传感器无活动电触点，因此工作可靠寿命长。灵敏度和分辨力高，能测出微米的位移变化。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。线性度和重复性都比较好，在一定位移范围(几十微米至数毫米)内，传感器非线性误差可达～。同时，这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是，它有频率响应较低，不宜快速动态测控等缺点。 磁电式传感器 磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器，又称电磁感应式或电动力式传感器。其工作原理是一个匝数为N的线圈，当穿过它的磁通量变化时，线圈产生了感应电动势。磁通量的变化可通过多种方式来实现，如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化，因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。 压电式传感器 压电式传感器是一种可逆传感器，是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀，形成金属膜，构成两个电极。当晶片受压力时，两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷，形成电场。因此压电传感器可以看成是电荷发生器，又可以看作电容器。 4 新型传感器 生物传感器 生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测 方法 与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器)，二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。生物传感器的原理：待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。 激光传感器 激光传感器：利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。激光传感器原理：激光传感器工作时，先由激光发射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，并将其转化为相应的电信号。 5 结束语 随着科技的飞速发展，人们不断提高着自身认知世界的能力。传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。目前，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。相信未来，传感器技术将会出现一个飞跃。 作者简介 杨天娟(1991-)，女，河北省邯郸市人。现为郑州大学本科生，主要研究方向为机械工程及自动化。 作者单位 郑州大学机械工程学院 河南省郑州市 450001 传感器技术论文范文篇二 温度传感器 摘 要：温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查，早在1990年，温度传感器的市场份额就大大超出了 其它 传感器。从17世纪初，伽利略发明温度计开始，人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器，是1821年德国物理学家赛贝发明的，也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后，铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。 关键词：温度传感器;温度;摄氏度 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章 编号：1674-7712 (2014) 02-0000-01 温度传感器(temperature transducer)，利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 一、温度的相关知识 温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化，温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标是把标准大气压下，沸水的温度定为100摄氏度，冰水混合物的温度定为0摄氏度，在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份，每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的，以热力学第二定律为基础，建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文 总结 出来的，所以又称为开尔文温标。 二、温度传感器的分类 根据测量方式不同，温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触，从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。 非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线，从而测量物体的温度，可以进行遥测。 三、温度传感器的工作原理 (一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单，仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成，是应用最广泛的温度传感器。 热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的：把两种不同的金属A、B组成闭合回路，两接点温度分别为t1和t2，则在回路中产生一个电动势。 热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体A、B焊接而成，焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端，导体A、B称为热电极，总称热电偶。测量时，工作端与被测物相接触，测量仪表为电位差计，用来测出热电偶的热电动势，连接导线为补偿导线及铜导线。 从测量仪表上，我们观测到的便是热电动势，而要想知道物体的温度，还需要查看热电偶的分度表。 为了保证温度测量结果足够精确，在热电极材料的选择方面也有严格的要求：物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料，热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶，熔点高，可用于测量高温，误差小，但价格昂贵，一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶，测温上限为600摄氏度，易生锈，但温度与热电动势线性关系好，灵敏度高。 (二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单，测量准确，但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体，就要用到电阻式温度传感器。 电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时，电阻值要增加到。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化，再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。 (三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高，体积小，反应快，它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型：(1)NTC热敏电阻，主要是Mn，Co，Ni，Fe等金属的氧化物烧结而成，具有负温度系数。(2)CTR热敏电阻，用V，Ge，W，P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体，它也是具有负温度系数的。(3)PTC热敏电阻，以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件，具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数，也制作成温度控制开关。 (四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是：可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可用来测量温度场的温度分布，但受环境温度影响比较大。 四、温度传感器的应用举例 (一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气，冷却水，燃油等的温度，并把测量结果转换为电信号输送给ECU.对于所有的汽油机电控系统，进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数，而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中，水温传感器则布置在发动机冷却水路，汽缸盖或机体上上的适当位置.可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式，扩散电阻式，半导体晶体管式，金属芯式，热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型，目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。 (二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度，尤其是在洗澡的时候，能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节，而普通家庭的卫生间都还是人工操作，尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化，随着未来人们的进一步了解，普通家庭的卫生间也能实现自动调节。 参考文献： [1]周琦.集成温度传感器的设计[D].西安电子科技大学，2007.
生物传感器的研究现状及应用摘要：简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用，对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料，与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器，在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。 关键词：生物传感器；发酵工业；环境监测。中图分类号： 文献标识码：a 文章编号：1006-883x(2002)10-0001-06一、 引言 从1962年，clark和lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂贵并不够稳定，因此以酶作为敏感材料的传感器，其应用受到一定的限制。近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术（pcr）的发展，应用pcr的dna生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域 1、 发酵工业各种生物传感器中，微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质，并且发酵液往往不是清澈透明的，不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。同时，由于发酵工业是大规模的生产，微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定，代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成，利用微生物的同化作用耗氧，通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量，从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要，用荧光假单胞菌（psoudomonas fluorescens）代谢消耗葡萄糖的作用，通过氧电极进行检测，可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比，测定结果是类似的，而微生物电极灵敏度高，重复实用性好，而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时，乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长，因此需要在线测定。用固定化酵母（trichosporon brassicae），透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外，还有用大肠杆菌（）组合二氧化碳气敏电极，可以构成测定谷氨酸的微生物传感器，将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内，由细菌―胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面，一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面，细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定，其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此，可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量（biochemical oxygen demand ?bod）的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的bod测定需要5天的培养期，操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大，不宜现场监测，所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前，有研究人员分离了两种新的酵母菌种spt1和spt2，并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量bod，其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中bod的测定，其测量最小值可达2 mg/l，所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器，用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料，在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存，浸泡后即恢复活性，为海水中bod的测定提供了快捷简便的方法[4]。 除了微生物传感器，还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的bod值。该传感器的反应时间是15min，最适工作条件为30°c，ph=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响（在1000mg/l范围内），并且不被重金属（fe3+、cu2+、mn2+、cr3+、zn2+）所影响。该传感器已经应用于河水bod的测定，并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将bod生物传感器经过光处理（即以tio2作为半导体，用6 w灯照射约4min）后，灵敏度大大提高，很适用于河水中较低bod的测量[5]。同时，一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的bod值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管，假单胞细菌（pseudomonas fluorescens）用光致交联的树脂固定在反应器的底层，该测量方法既迅速又简便，在4℃下可使用六周，已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器，多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(nox-)，它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的nox-进行了测量，其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在ph=、31℃时一周测量200余次，活性保持不变，两周后活性降低20%。传感器寿命为7天，其设备简单，成本低，操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量，所用细菌是，与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌，此种细菌含有荧光基因，在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白，从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内，制成微生物传感器，用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌（）中，用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前，有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来，以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为：ph=、35℃，连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属（pseudomonas rathonis）制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器，将微生物细胞固定在凝胶（琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐）和聚乙醇膜上，可以用层析试纸gf/a，或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联，长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器，用于测定有机磷杀虫剂，使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶，对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol，在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器，使用丙酮酸氧化酶g，与自动系统cl-fia台式电脑结合，可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐，在25°c下可以使用两周以上，重复性高[12]。最近，有一种新型的微生物传感器，用细菌细胞作为生物组成部分，测定地表水中壬基酚（nonyl-phenol etoxylate --np-80e）的含量。用一个电流型氧电极作传感器，微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上，其测量原理是测量毛孢子菌属（trichosporum grablata）细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min，寿命为7~10天（用于连续测定时）。在浓度范围内，电信号与np-80e浓度呈线性关系，很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外，污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的，基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌（vibrio fischeri）体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌（alcaligenes eutrophus (ae1239)）中，细菌在铜离子的诱导下发光，发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中，可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前，这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母（saccharomyces cerevisiae）重组菌株作为生物元件，这些菌株带有酒酿酵母cup1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacz基因的融合体。其工作原理，首先是cup1启动子被cu2+诱导，随后乳糖被用作底物进行测量。如果cu2+存在于溶液中，这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源，这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围()´10-3mol范围内测定cuso4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中，使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度，其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔，所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功，使用嗜碱性细菌alcaligenes cutrophus，并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量，其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌（ cyanobacterium spirlina subsalsa）和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质，对三种主要污染物（重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂）的不同浓度进行了测定，均可监测到它们的有毒反应，重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术（pcr）的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用，不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用pcr技术的dna压电生物传感器，可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上，用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的dna样品进行同样的杂交反应并由pcr放大，产物为气单胞菌属（aeromonas hydrophila）的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因，这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质，目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的psp毒素[20]。dna传感器也在迅速的得到应用，目前有一种小型化dna生物传感器，能将dna识别信号转换为电信号，用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性，并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法，目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。微藻素是一种从蓝藻细菌引起的水华中产生的细菌肝毒素，一种固定有表面细胞质粒基因组的生物传感器已经制得，用于测量水中微藻素的含量，它直接的测量范围是50~1000 ´10-6g/l[22]。 一种基于酶的抑制性分析的多重生物传感器用于测量毒性物质的设想也已经提出。在这种多重生物传感器中，应用了两种传导器―对ph敏感的电子晶体管和热敏性的薄膜电极，以及三种酶―尿素酶、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶。该生物传感器的性能已经得到测试，效果较好[23]。除了发酵工业和环境监测，生物传感器还深入的应用于食品工程、临床医学、军事及军事医学等领域，主要用于测量葡萄糖、乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸，以及各种致癌和致变物质。三、 讨论与展望 美国的harold 指出，生物传感器商品化要具备以下几个条件：足够的敏感性和准确性、易操作、价格便宜、易于批量生产、生产过程中进行质量监测。其中，价格便宜决定了传感器在市场上有无竞争力。而在各种生物传感器中，微生物传感器最大的优点就是成本低、操作简便、设备简单，因此其在市场上的前景是十分巨大和诱人的。相比起来，酶生物传感器等的价格就比较昂贵。但微生物传感器也有其自身的缺点，主要的缺点就是选择性不够好，这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的。现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题。除此之外，微生物固定化方法也需要进一步完善，首先要尽可能保证细胞的活性，其次细胞与基础膜结合要牢固，以避免细胞的流失。另外，微生物膜的长期保存问题也待进一步的改进，否则难于实现大规模的商品化。 总之，常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处。若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶，则酶电极对使用者来说是最理想的。相反的，若生物催化需经过复杂途径，需要辅酶，或所需酶不宜分离或不稳定时，微生物电极则是更理想的选择。而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中，其应用也越来越广泛。随着固定化技术的进一步完善，随着人们对生物体认识的不断深入，生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地。--------------------------------------------------------------------------------参考文献[1]韩树波，郭光美，李新等.伏安型细菌总数生物传感器的研究与应用[j].华夏医学，2000，63（2）：49-52 [2]蔡豪斌.微生物活细胞检测生物传感器的研究[j]. 华夏医学，2000，13（3）：252-256[3] trosok sp, driscoll bt, luong jht mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater bod measurement[j]. applied micreobiology and biotechnology，2001， 56 (3-4): 550-554 [4] 张悦,王建龙，李花子等.生物传感器快速测定bod在海洋监测中的应用[j].海洋环境科学，2001，20(1)：50-54[5] yoshida n, mcniven sj, yoshida a, compact optical system for multi-determination of biochemical oxygen demand using disposable strips[j]. field analytical chemistry and technology，2001，5 (5): 222-227[6] meyer rl, kjaer t, revsbech np. use of nox- microsensors to estimate the activity of sediment nitrification and nox- consumption along an 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浅谈传感器的现状以及发展趋势2007-1-25 16:39:00 转:中国工控展览网 供稿1 微型化（Micro）为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致，对于传感器性能指标（包括精确性、可靠性、灵敏性等）的要求越来越严格；与此同时，传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程，因此还要求传感器必须配有标准的输出模式；而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求，所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代；后者主要由硅材料构成，具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。 由计算机辅助设计（CAD）技术和微机电系统（MEMS）技术引发的传感器微型化目前，几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计（CAD）的模拟式工程化设计转变，从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统，这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。对于微机电系统（MEMS）的研究工作始于20世纪60年代，其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科，是一个极具前景的新兴研究领域。MEMS的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合，期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。经过几十年的发展，尤其最近十多年的研究与发展，MEMS技术已经显示出了巨大的生命力，此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前技术水平下，微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3D微型结构，从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件，象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件[1]，[2]。目前，这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。 微型传感器应用现状就当前技术发展现状来看，微型传感器已经对大量不同应用领域，如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响；目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量，如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等2 智能化（Smart）智能化传感器（Smart Sensor）是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视，尤其在探测器应用领域，如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎，产生的影响较大。 智能化传感器的特点智能化传感器是指那些装有微处理器的，不但能够执行信息处理和信息存储，而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样，其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。如智能化压力传感器，主传感器为压力传感器，用来探测压力参数，辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差，而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正；而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外，还执行与计算机之间的通信联络。通常情况下，一个通用的检测仪器只能用来探测一种物理量，其信号调节是由那些与主探测部件相连接着的模拟电路来完成的；但智能化传感器却能够实现所有的功能，而且其精度更高、价格更便宜、处理质量也更好。与传统的传感器相比，智能化传感器具有以下优点：1．智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节，能够对所测的数值及其误差进行补偿，而且还能够进行逻辑思考和结论判断，能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理，借助于软件滤波器滤波数字信号。此外，还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿，以改进测量精度。2．智能化传感器具有自诊断和自校准功能，可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时，它将发出告警信号，并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时，它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。3．智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量，从而进一步拓宽了其探测与应用领域，而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。此外，其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能，也能够使它们适合于各不相同的工作环境。4．智能化传感器既能够很方便地实时处理所探测到的大量数据，也可以根据需要将它们存储起来。存储大量信息的目的主要是以备事后查询，这一类信息包括设备的历史信息以及有关探测分析结果的索引等；5．智能化传感器备有一个数字式通信接口，通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外，智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便，譬如，可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作，也可以将所测的数据发送给远程用户等。 智能化传感器的发展与应用现状目前，智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期，具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司的ST-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器，以及另外一些含有微处理器（MCU）的单片集成压力传感器、具有多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器（SSIS）等。与此同时，基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和发展中的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视。指出的一点是：目前的智能化传感器系统本身尽管全都是数字式的，但其通信协议却仍需借助于4～20 mA的标准模拟信号来实现。一些国际性标准化研究机构目前正在积极研究推出相关的通用现场总线数字信号传输标准；不过，在眼下过渡阶段仍大多采用远距离总线寻址传感器（HART）协议，即Highway Addressable Remote Transducer。这是一种适用于智能化传感器的通信协议，与目前使用4～20mA模拟信号的系统完全兼容，模拟信号和数字信号可以同时进行通信，从而使不同生产厂家的产品具有通用性。能化传感器多用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量，如美国霍尼韦尔公司的ST3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。另外，智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例[6]。发展中，智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。可以预见，新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越大作用。3 多功能传感器（Multifunction）如前所述，通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域中，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统，它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式，用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展，目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。 多功能传感器的执行规则和结构模式概括来讲，多功能传感器系统主要的执行规则和结构模式包括：（1） 多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成，可以用来同时测量多种参数。譬如，可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起（即将热敏元件和湿敏元件分别配置在同一个传感器承载体上）制造成一种新的传感器，这样，这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。（2） 将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中，从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的，它们无论何时都工作在同一种条件下，所以很容易对系统误差进行补偿和校正。（3）借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例，它所表现出来的电容和电感是各不相同的。（4）在不同的激励条件下，同一个敏感元件将表现出来不同的特征。而在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下，由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的千差万别！有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样，其多功能特征可谓名副其实。 多功能传感器的研制与应用现状多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向，日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器，如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如，为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能够输出频率信号和数字信号.从目前的发展现状来看，最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传感器了，而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑，多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器，譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一，这种传感器系统由PVDF材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉，美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功，其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。与其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅觉方面的研究还似乎远远不尽人意。由于嗅觉元件接收到的判别信号是非常复杂的，其中总是混合着成千上万种化学物质，这就使得嗅觉系统处理起这些信号来异常错综复杂。人工嗅觉传感系统的典型产品是功能各异的Electronic nose（电子鼻），近10多年来，该技术的发展很快，目前已有数种商品化的产品在国际市场流通，美、法、德、英等国家均有比较先进的电子鼻产品问世。“电子鼻”系统通常由一个交叉选择式气体传感器阵列和相关的数据处理技术组成，并配以恰当的模式识别系统，具有识别简单和复杂气味的能力，主要用来解决一般情况下的气味探测问题。根据应用对象的不同，“电子鼻”系统传感器阵列中传感器的构成材料及配置数量亦有所不同，其中，构成材料包括金属氧化物半导体、导电聚合物、石英晶振等，配置数量则从几个到数十个不等。总之，“电子鼻”系统是气体传感器技术和信息处理技术进行有效结合的高科技产物，其气体传感器的体积很小，功耗也很低，能够方便地捕获并处理气味信号。气流经过气体传感器阵列进入到“电子鼻”系统的信号预处理元件中，最后由阵列响应模式来确定其所测气体的特征。阵列响应模式采用关联法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法对所测气体进行定性和定量鉴别。美国Cyranosciences公司生产的Cyranose 320电子鼻是目前技术较为先进、适用范围也比较广的嗅觉传感系统之一，该系统主要由传感器阵列和数据分析算法两部分组成，其基本技术是将若干个独特的薄膜式碳-黑聚合物复合材料化学电阻器配置成一个传感器阵列，然后采用标准的数据分析技术，通过分析由此传感器阵列所收集到的输出值的办法来识别未知分析物。据称，Cyranose 320电子鼻的适用范围包括食品与饮料的生产与保鲜、环境保护、化学品分析与鉴定、疾病诊断与医药分析以及工业生产过程控制与消费品的监控与管理等。4 无线网络化（wireless networked）无线网络对我们来说并不陌生，比如手机，无线上网，电视机。传感器对我们来说也不陌生，比如温度传感器、压力传感器，还有比较新颖的气味传感器。但是，把二者结合在起来，提出无线传感器网络（Wireless Sensor Networks）这个概念，却是近几年才发生的事情。这个网络的主要组成部分就是一个个可爱的传感器节点。说它们可爱，是因为它们的体积都非常小巧。这些节点可以感受温度的高低、湿度的变化、压力的增减、噪声的升降。更让人感兴趣的是，每一个节点都是一个可以进行快速运算的微型计算机，它们将传感器收集到的信息转化成为数字信号，进行编码，然后通过节点与节点之间自行建立的无线网络发送给具有更大处理能力的服务器 传感器网络传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。传感器网络的研究采用系统发展模式，因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统SOC（system-on-chip）芯片设计技术、纳米材料与技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合，以实现其微型化、集成化、多功能化及系统化、网络化，特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大实用价值，已经引起了世界许多国家军界、学术界和工业界的高度重视，并成为进入2000 年以来公认的新兴前沿热点研究领域，被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一。 传感器网络研究热点问题和关键技术传感器网络以应用为目标，其构建是一个庞大的系统工程，涉及到的研究工作和需要解决的问题在每一个层面上都很多。对无线传感器网络系统结构及界面接口技术的研究意义重大。如果我们把传感器网络按其功能抽象成五个层次的话，将会包括基础层（传感器集合）、网络层（通信网络）、中间件层、数据处理和管理层以及应用开发层。其中，基础层以研究新型传感器和传感系统为核心，包括应用新的传感原理、使用新的材料以及采用新的结构设计等，以降低能耗、提高敏感性、选择性、响应速度、动态范围、准确度、稳定性以及在恶劣环境条件下工作的能力。 传感器网络的应用研究传感器网络有着巨大的应用前景，被认为是将对21 世纪产生巨大影响力的技术之一。已有和潜在的传感器应用领域包括：军事侦察、环境监测、医疗、建筑物监测等等。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的不断发展和完善，各种传感器网络将遍布我们生活环境，从而真正实现“无处不在的计算”。以下简要介绍传感器网络的一些应用。（1）军事应用传感器网络研究最早起源于军事领域，实验系统有海洋声纳监测的大规模传感器网络，也有监测地面物体的小型传感器网络。现代传感器网络应用中，通过飞机撒播、特种炮弹发射等手段，可以将大量便宜的传感器密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内，收集到有用的微观数据；在一部分传感器因为遭破坏等原因失效时，传感器网络作为整传感器网络体仍能完成观察任务。传感器网络的上述特点使得它具有重大军事价值，可以应用于如下一些场景中：▉监测人员、装备等情况以及单兵系统：通过在人员、装备上附带各种传感器，可以让各级指挥员比较准确、及时地掌握己方的保存状态。通过在敌方阵地部署各种传感器，可以了解敌方武器部署情况，为己方确定进攻目标和进攻路线提供依据。▉监测敌军进攻：在敌军驻地和可能的进攻路线上部署大量传感器，从而及时发现敌军的进攻行动、争取宝贵的应对时间。并可根据战况快速调整和部署新的传感器网络。▉评估战果：在进攻前后，在攻击目标附近部署传感器网络，从而收集目标被破坏程度的数据。▉核能、生物、化学攻击的侦察：借助于传感器网络可以及早发现己方阵地上的生、化污染，提供快速反应时间从而减少损失。不派人员就可以获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据。（2）环境应用应用于环境监测的传感器网络，一般具有部署简单、便宜、长期不需更换电池、无需派人现场维护的优点。通过密集的节点布置，可以观察到微观的环境因素，为环境研究和环境监测提供了崭新的途径传感器网络研究在环境监测领域已经有很多的实例。这些应用实例包括：对海岛鸟类生活规律的观测；气象现象的观测和天气预报；森林火警；生物群落的微观观测等▉洪灾的预警：通过在水坝、山区中关键地点合理地布置一些水压、土壤湿度等传感器，可以在洪灾到来之前发布预警信息，从而及时排除险情或者减少损失。▉农田管理：通过在农田部署一定密度的空气温度、土壤湿度、土壤肥料含量、光照强度、风速等传感器，可以更好地对农田管理微观调控，促进农作物生长。（3）家庭应用建筑及城市管理各种无线传感器可以灵活方便地布置于建筑物内，获取室内环境参数，从而为居室环境控制和危险报警提供依据。▉ 智能家居：通过布置于房间内的温度、湿度、光照、空气成分等无线传感器，感知居室不同部分的微观状况，从而对空调、门窗以及其他家电进行自动控制，提供给人们智能、舒适的居住环境[16]。▉建筑安全：通过布置于建筑物内的图像、声音、气体检测、温度、压力、辐射等传感器，发现异常事件及时报警，自动启动应急措施。▉智能交通：通过布置于道路上的速度、识别传感器，监测交通流量等信息，为出行者提供信息服务，发现违章能及时报警和记录[17]。反恐和公共安全通过特殊用途的传感器，特别是生物化学传感器监测有害物、危险物的信息，最大限度地减少其对人民群众生命安全造成的伤害。（4）结论无线传感器网络有着十分广泛的应用前景，它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值，在未来还将在许多新兴领域体现其优越性，如家用、保健、交通等领域。我们可以大胆的预见，将来无线传感器网络将无处不在，将完全融入我们的生活。比如微型传感器网最终可能将家用电器、个人电脑和其他日常用品同互联网相连，实现远距离跟踪，家庭采用无线传感器网络负责安全调控、节电等。无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络，其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。但是，我们还应该清楚的认识到，无线传感器网络才刚刚开始发展，它的技术、应用都还还远谈不上成熟，国内企业应该抓住商机，加大投入力度，推动整个行业的发展。无线传感器网络是新兴的通信应用网络，其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此，无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络，需要各种技术支撑。目前，成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展，应用到无线传感器网络中，形成新的市场增长点，创造无线通信的新天地。5 结语当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后，随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今社会，作为现代科学“耳目”的传感器系统，作为人们快速获取、分析和利用有效信息的基础，必将进一步得到社会各界的普遍关注。微波传感器依靠微波的很多优点，将广泛地用于微波通讯、卫星发送等无线通讯，和雷达、导弹诱导、遥感、射电望远镜中。并且在一些非接触式的监测和控制中也有很好的应用。