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国外引信技术的发展与我们的对策
张河，李豪杰
（南京理工大学机电工程学院，南京210094）
摘要：本文结合传感器技术的发展以及对引信技术的推动，对固态传感器、光传感器、
磁传感器、陀螺传感器、MEMS传感器的发展进行了论述，说明了武器系统的发展与传感器的
关系，在此基础上，根据国外正在开展的武器系统的研究，以及在近期开展的引信关键技术
研究，详细的分析和介绍了MEMS技术、磁探测技术、硬目标侵彻可编程技术、激光技术在引
信中的应用，第二环境力在非旋弹引信中的应用、GPS与IMU技术在引信中的应用及多选择
技术的发展、感应装定技术的发展等。介绍了以美国为首的北约集团在近期的引信技术的发
展。特别是美国对引信项目的管理结构、生产程序、发展计划，在分析跟踪的基础上对我国
引信科研及管理体制提出了一些设想。在跟踪研究的基础上，提出了在我国现有的生产制造
条件下，应如何开展MEMS工作和今后的对策和研究设想。

0引言

引信技术的发展与传感器技术的发展密不可分，传感器技术的新成果将首先引入到引
信中，本文首先介绍传感器技术的发展。
1现代传感器的发展

1.1定义
中文的传感器来源于英文“Sensor”、“Transducer”，翻译而成的大意是:通过感应或
感觉传递,反映外部信息的一种器件或装置,如gauge量规、压力计、仪表等。也可以说它是
把一种信号形式变换成另一种信号形式以实现信号检测的器件。在工业、军事领域实际应用
中,特别是在机电系统、机器人、引信技术中，主要涉及的是:外界的目标、环境信息→物理
信息量→电量。从结构上传感器可分为:结构型、物性型和智能型。
七十年代之前,主要研究对象是结构性。如：电阻式传感器R∝L/S，电容式传感器C
∝s/d，电感式传感器L∝dRm/Rm。七十年代之后,半导体技术的高速发展,推动了物性型传
感器的飞速发展。它是利用材料的物理特性或固体元件的参数的变化而制成。如：固态传感
器和集成传感器。智能型即具有自补偿、自修正(自适应控制)、自校准功能的传感器。如：
微型智能传感器，采用MEMS技术制造（MicroElectroMechanicalSystem）。
1.2固态传感器的发展
根据被测量光(辐射)、磁、力、热、化学量转化为电量分类，固态传感器在五种被测
量方面目前发展成型的有:
z压阻式和电容式
原理─压阻效应.F∝∆R/R(应力敏感型)和C∝s/d。
结构─圆形，膜，平模（硅膜）方形。
发展方向─a：抗失调，自调零位，温漂补偿，集成化；
b:放大电路，混合集成；
c:频率输出集成。
现有型号：压力式，压阻加速度式，电容集成式
例如：Honeyewell.120pcNSLX370013800,0.5%.nationalSewiconductor1400

z温度式

原理─根据晶体二极管正向电流ID与上压降VD关系：

1
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d−1
qVD/KTVD
ID=ISe→α
dTT
结构─半导体晶体二极管,三极管。
发展方向—电流型,电压型集成,温度补偿,放大集成。
现有型号:AD590.(-55º～+145º,±1%)。。
z压力,温度双变量式
原理—半导体材料:f(P,T)→f(P),f(T)分离。
结构—两组电桥｛电桥+温度补偿电桥｝集成放大自修正、热敏半导体器件。
z色敏式
原理—二个结深不同的光电二极管的光电效应：光电流∝波长。
结构—P─n─P二个二极管。
发展方向—色敏器件与放大电路集成,测量范围宽。
z气敏式
两类:环境气体的敏感,溶液中的离子敏感(种类,浓度)。
原理—电阻式:利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化.非电
阻式:Mos二极管的电容,电压特性的变化,MOSFET(场效应管)的阈值电压的变化。
结构—烧结型、波模型、原模型、(200～400º)加热器。
发展方向—提高重复性,提高一致性。
z湿敏式
原理—水分子中的氢原子具有很强的正电场,当水在半导体表面吸附时,俘获电子,表
面带负电,P型半导体,表面电势下降,吸到空穴到达表面,电阻下降─负特性温敏半导体的
导电原理.
结构—:a:半导体陶瓷元件.MOS型元件
b:半导体集成电容元件
发展方向—提高重复性,提高一致性。
1.3光传感器的发展
z光敏性
原理—外光电效应；电子逸出物体