淺論電子科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

陳尅

[摘 要]今天的信息時(shí)代，電子科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用也得到了飛速發(fā)展，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了巨大的變化，節(jié)省了很多時(shí)間和資源。因而電子科學(xué)技術(shù)越來(lái)越被人們所重視，本文主要對(duì)電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做了初淺闡述。

[關(guān)鍵詞]電子技術(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2016）10-0297-01

一、電子科學(xué)與技術(shù)概述

電子技術(shù)是依據(jù)電子學(xué)的基本原理，利用電子元器件設(shè)計(jì)和制造某種特定功能的電路以解決實(shí)際問題的科學(xué)，它主要概括為：信息電子功能材料和器件、超大規(guī)模系統(tǒng)集成芯片設(shè)計(jì)，納米電子器件，電子離子光學(xué)與帶電粒子束物理，信息顯示器件與技術(shù)，光電子材料與器件，現(xiàn)代信息光子學(xué)與技術(shù)等。本學(xué)科在電子陶瓷與器件、鐵電薄膜與器件、納米電子器件、儲(chǔ)能與能量轉(zhuǎn)換材料與器件、電子離子光學(xué)現(xiàn)代理論與系統(tǒng)、信息顯示器件、超快速光電子學(xué)、超大規(guī)模集成物理與電路設(shè)計(jì)等。目前，電子技術(shù)在各行各業(yè)都有著非常重要的價(jià)值，它所包含的內(nèi)容逐漸豐富，現(xiàn)如今其技術(shù)已經(jīng)日趨完善，迎來(lái)發(fā)展的高峰期。

二、電子技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用

1、傳統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用廣泛的主要是交直流電動(dòng)權(quán)，直流電動(dòng)機(jī)具有較強(qiáng)的調(diào)速功能，為其供電的可控整流電源或者是直流電源，多數(shù)采用的是電力電子裝置。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力電子變頻技術(shù)迅速發(fā)展并成熟，它使得交流電機(jī)的調(diào)速性能得到了很大的提升，并且逐步取代直流電機(jī)，占據(jù)市場(chǎng)的主要地位。在工業(yè)生產(chǎn)中，交流電機(jī)廣泛應(yīng)用于不同載荷的軋鋼機(jī)和數(shù)控機(jī)床上，發(fā)揮著重要的作用和良好的性能。為了避免在設(shè)備啟動(dòng)中引起電流沖擊，一些不需要采用電力電子裝置的設(shè)備也開始廣泛取該裝置設(shè)備。同時(shí)，在電鍍裝置中也安裝使用了整流電源，冶金工業(yè)中的高頻，中頻感應(yīng)加熱電源也廣泛使用電力電子技術(shù)，電力電子技術(shù)的使用范圍和規(guī)模在日益擴(kuò)大。

2、通信工程的應(yīng)用

從工程技術(shù)角度來(lái)看，電子技術(shù)與通信工程相結(jié)合，在社會(huì)生活的各種應(yīng)用迅速的發(fā)展，它包括：移動(dòng)通信與個(gè)人通信、衛(wèi)星通信、光通信、寬帶通信與寬事通信網(wǎng)、多媒體通信、語(yǔ)音處理及人機(jī)交互、圖像處理與圖像通信、信號(hào)處理及其應(yīng)用技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)與制造，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用，通信與測(cè)量系統(tǒng)的電路技術(shù)，微波技術(shù)及其應(yīng)用，微波傳輸。輻射及散射，微波電路，微波元器件，微波工程，光電子學(xué)與光纖通信工程，信息光電子工程，電子束，離子柬及顯示工程，真空電子工程，電子與光電子器件，微電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制備，納米材料與技術(shù)等。

3、在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用

電子技術(shù)在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用主要為交通系統(tǒng)應(yīng)用，電力機(jī)車目前正在由傳統(tǒng)直流電機(jī)傳動(dòng)向交流電機(jī)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)變。主要采用GTO控制器件，整流和逆變用PWM控制，所以可使輸入電流為正弦波。目前，很多國(guó)家在研制采用直線同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的磁懸浮列車，一旦該技術(shù)成熟并成功應(yīng)用的話，將會(huì)為交通帶來(lái)一次變革，不僅有利于縮短時(shí)間還對(duì)節(jié)能減排做出重要貢獻(xiàn)，電機(jī)技術(shù)還可以用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。在現(xiàn)代汽車上，機(jī)械式機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)已趨于淘汰，電控的燃油噴射裝置因其性能卓越而被廣泛應(yīng)用。通過電子噴油裝置可以自動(dòng)地保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終在最佳工作狀態(tài)。使其輸出功率在一定的條件下最大限度地節(jié)油和凈化空氣，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)獲得最佳的工作條件，并輸入存儲(chǔ)器中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作時(shí)，根據(jù)傳感器測(cè)得的空氣流量、排氣管中的含氧量等參數(shù)，按照事先編號(hào)的運(yùn)算程序進(jìn)行，然后控制發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工況下。

4、在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力電子技術(shù)是電工技術(shù)中的一個(gè)新興技術(shù)，已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用，對(duì)于未來(lái)輸電系統(tǒng)的性能也有顯著的影響。目前，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)涉及到諸多方面，例如：發(fā)電環(huán)節(jié)、輸配電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等。在配電系統(tǒng)中，電力電子裝置可以用于防止電網(wǎng)的瞬間停電、瞬間電壓跌落和閃變等情況，便于進(jìn)行電能的質(zhì)量控制，改善輸供電的質(zhì)量。電子技術(shù)還可以應(yīng)用于變電所中，在變電所中主要是給操作系統(tǒng)提供可靠穩(wěn)定的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電子裝置。

5、在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

電子技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用主要有電子病歷、生物芯片、便攜式醫(yī)療電子檢測(cè)儀、遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)等。電子病歷是電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合?？梢詾獒t(yī)療機(jī)構(gòu)提供適時(shí)的醫(yī)療信息，是系統(tǒng)化的居民健康檔案。也可以為醫(yī)療責(zé)任提供證據(jù)；利用傳感器的生物芯片，可以對(duì)人體進(jìn)行DNA的檢測(cè)，快速處理相關(guān)信息，親子鑒定等；電子技術(shù)應(yīng)用于便攜式醫(yī)療電子檢測(cè)儀，可以通過微控制器，連接醫(yī)療機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)生對(duì)患者的后期診療觀察，有利于醫(yī)療效果的發(fā)揮；同時(shí)，利用醫(yī)學(xué)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)等，可以達(dá)到醫(yī)學(xué)的遠(yuǎn)程診療，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)資源的共享，有利于偏遠(yuǎn)地共的醫(yī)學(xué)診療。

三、電子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)在電子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，以及現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷普及，在不斷的改變著人們的日常生活方式和方法。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子技術(shù)也在逐步走向?qū)W科集成化的發(fā)展傾向，將逐步呈現(xiàn)出以下的發(fā)展趨勢(shì)。

微型化

微型化的提出，是以納米技術(shù)作為現(xiàn)代電子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展的基礎(chǔ)。并由此延伸出了納米電子學(xué)，其主要?jiǎng)t是在納米的尺度之下，對(duì)事物運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特性進(jìn)行深入的研究，從而利用納米級(jí)的事物專屬特性對(duì)其進(jìn)行開發(fā)和利用，主要利用與生物科技以及醫(yī)療工程中，納米檢測(cè)儀器，納米電器件等將逐漸被廣泛使用，再一次收發(fā)電子器件的變革。

智能化

智能化作為現(xiàn)代電子科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，在很大的程度上對(duì)其進(jìn)行使用，從而代替了各種不同危險(xiǎn)的、枯燥的工作。如現(xiàn)代制造中的智能焊接、智能車載和智能機(jī)器人，都是對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)的不斷應(yīng)用，而未來(lái)電子技術(shù)智能化的應(yīng)用，將使得人們的勞動(dòng)力由繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，讓人們有空閑進(jìn)行更加輕松、安全的工作，比如智能組裝流水線。智能礦脈探測(cè)等都是智能化電子技術(shù)的應(yīng)用范疇。

精確化

技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得人們開始從原始的勞力勞動(dòng)中解放，開始轉(zhuǎn)向信息更為流傳的精確程度，現(xiàn)代電子科學(xué)與技術(shù)可以應(yīng)用于各種觀測(cè)，傳達(dá)室輸性行業(yè)，如氣象預(yù)測(cè)、信息傳輸、醫(yī)療檢測(cè)等更多方面軍。提高觀測(cè)精確度，做到在最小程度內(nèi)的信息精確，做到最小的信息傳達(dá)輸損耗。

平民化

截止到目前為止，大部分的電子科學(xué)與技術(shù)開始被逐步應(yīng)用在了特定的人員、特定的地點(diǎn)和特定的階段，如在醫(yī)療中不斷使用的B超技術(shù)，在氣象通信中使用的氣象預(yù)測(cè)衛(wèi)星等。而這些技術(shù)已經(jīng)完備，但是，在很大程度上還屬于少數(shù)人在開始使用。而為更好的促進(jìn)全民使用電子設(shè)備，小型化、平民化趨勢(shì)正在成為未來(lái)發(fā)展的新起點(diǎn)和新方向。如現(xiàn)代的血糖測(cè)試儀、灑精測(cè)試器等也開始逐步實(shí)現(xiàn)平民化，從而可以適當(dāng)降低精確度，大加幅度縮小體積。降低操作難度，提高產(chǎn)品安全系數(shù)，降低材料成本，做到平民化與高科技化兩種等級(jí)，盡量面向更多人群開放。

5、光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

光電子技術(shù)涉內(nèi)容：光子產(chǎn)生、控制的激光技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù)；光子傳輸?shù)牟▽?dǎo)技術(shù)；光子探測(cè)和分析的光子檢測(cè)技術(shù)；光計(jì)算和信息處理技術(shù)；光子存儲(chǔ)信息的光存儲(chǔ)技術(shù)；光子顯示技術(shù)；利用光子加工與物質(zhì)相互作用的光子加工與光子生物技術(shù)。由以上技術(shù)形成的光電子行業(yè)的五大類產(chǎn)業(yè)格局：光電子材料與元件產(chǎn)業(yè)、光信息（資訊）產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)光學(xué)（光學(xué)器材）產(chǎn)業(yè)、光通信產(chǎn)業(yè)、激光器與激光應(yīng)用（能量、醫(yī)療）產(chǎn)業(yè)。

結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類歷史即將進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新在隨著時(shí)間的步伐，在不斷的改變。并在逐步的廣大化，電子科學(xué)技術(shù)與其它技術(shù)結(jié)合有利于促進(jìn)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)論是生活還是科學(xué)研究，電子技術(shù)都不必不可少的獨(dú)立技術(shù)，電子科學(xué)與技術(shù)對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國(guó)防建設(shè)都具有重要的戰(zhàn)略意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告[J].中國(guó)教育2007年第6期.