盤點八大典型傳感器技術關鍵、市場現狀及其TOP5供應商
發布時間:2018-12-06 責任編輯:xueqi
【導讀】本文選取八大典型傳感器:加速度傳感器、濕度傳感器、聲音傳感器、壓力傳感器等,盤點其技術關鍵、產業市場現狀以及主要供應商,以窺探中國傳感器市場現狀。
在政策和市場驅動下,我國傳感器產業生態趨於完備。設計、製造、封(feng)測(ce)等(deng)重(zhong)點(dian)環(huan)節(jie)均(jun)有(you)骨(gu)幹(gan)企(qi)業(ye)布(bu)局(ju)。國(guo)內(nei)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)研(yan)發(fa)已(yi)經(jing)初(chu)步(bu)開(kai)展(zhan),同(tong)時(shi)一(yi)些(xie)科(ke)研(yan)機(ji)構(gou)已(yi)建(jian)立(li)起(qi)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)試(shi)服(fu)務(wu)平(ping)台(tai),助(zhu)推(tui)我(wo)國(guo)產(chan)業(ye)創(chuang)新(xin)發(fa)展(zhan)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),核(he)心(xin)技(ji)術(shu)缺(que)失(shi)、產品有效供給不足、技術創新能力不強、科研生產與應用不協同等問題仍然有待突破。
1 加速度傳感器
加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。

技術關鍵
通常由質量塊、阻尼器、彈性元件、敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)和(he)適(shi)調(tiao)電(dian)路(lu)等(deng)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)。傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)加(jia)速(su)過(guo)程(cheng)中(zhong),通(tong)過(guo)對(dui)質(zhi)量(liang)塊(kuai)所(suo)受(shou)慣(guan)性(xing)力(li)的(de)測(ce)量(liang),利(li)用(yong)牛(niu)頓(dun)第(di)二(er)定(ding)律(lv)獲(huo)得(de)加(jia)速(su)度(du)值(zhi)。廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)遊(you)戲(xi)控(kong)製(zhi)、手柄振動和搖晃、汽車製動啟動檢測、地震檢測、振動測試與分析以及安全保衛振動偵察等多種領域。根據傳感器敏感元件的不同,常見加速度傳感器有電容式、電感式等。

產業市場
隨sui著zhe微wei電dian子zi機ji械xie係xi統tong技ji術shu在zai傳chuan感gan器qi領ling域yu中zhong的de廣guang泛fan應ying用yong,加jia速su度du傳chuan感gan器qi的de體ti積ji正zheng變bian得de更geng加jia輕qing便bian,性xing能neng得de到dao明ming顯xian提ti升sheng,這zhe無wu疑yi促cu進jin了le它ta在zai消xiao費fei電dian子zi領ling域yu中zhong的de應ying用yong,在zai國guo內nei乃nai至zhi全quan球qiu市shi場chang中zhong的de份fen額e也ye在zai不bu斷duan提ti升sheng。
danshi,yijiangyinkeermaiyiqiyibiaoyouxiangongsiheqingdaozhitengweidianziyouxiangongsiweidaibiaodeguoneijiasuduchuanganqichanyesuizaikuaisujueqizhong,danyuguowaixianjinshuipingxiangbirengyoubuxiaochaju,chanyelianzhengtishangbijiaoluohou。shougongyi、製zhi造zao技ji術shu的de製zhi約yue,整zheng個ge芯xin片pian產chan業ye基ji礎chu薄bo弱ruo,產chan業ye鏈lian上shang缺que乏fa規gui模mo企qi業ye,初chu創chuang型xing設she計ji企qi業ye居ju多duo。相xiang比bi起qi國guo際ji主zhu流liu企qi業ye,國guo內nei企qi業ye出chu貨huo量liang都dou比bi較jiao小xiao,沒mei有you積ji累lei起qi大da規gui模mo市shi場chang驗yan證zheng反fan饋kui的de經jing驗yan,在zai可ke靠kao性xing、穩定性等規模生產工藝技術方麵差距較大。(記者:譚倫)

2 濕度傳感器
濕度傳感器是指能感受濕度並轉換成可用輸出信號的傳感器。

技術關鍵
從製造角度看,同是濕度傳感器,材料、結構不同,工藝不同,其性能和技術指標(像精度方麵)有很大差異,因而價格也相差甚遠。濕敏元件是最簡單的濕度傳感器,主要有電阻式、電容式兩大類。
濕shi敏min電dian阻zu的de特te點dian是shi在zai基ji片pian上shang覆fu蓋gai一yi層ceng用yong感gan濕shi材cai料liao製zhi成cheng的de膜mo,當dang空kong氣qi中zhong的de水shui蒸zheng氣qi吸xi附fu在zai感gan濕shi膜mo上shang時shi,元yuan件jian的de電dian阻zu率lv和he電dian阻zu值zhi都dou發fa生sheng變bian化hua,利li用yong這zhe一yi特te性xing即ji可ke測ce量liang濕shi度du。

濕敏電容一般是用高分子薄膜電容製成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。當環境濕度發生改變時,濕敏電容的介電常數發生變化,使其電容量也發生變化,其電容變化量與相對濕度成正比。
產業市場
人ren類lei的de生sheng存cun和he社she會hui活huo動dong與yu濕shi度du密mi切qie相xiang關guan,隨sui著zhe現xian代dai化hua的de發fa展zhan,很hen難nan找zhao出chu一yi個ge與yu濕shi度du無wu關guan的de領ling域yu,濕shi度du傳chuan感gan器qi能neng夠gou很hen好hao地di監jian控kong環huan境jing中zhong濕shi度du,在zai食shi品pin保bao護hu、huanjingjiancedengfangmianyouzhezhongyaodeyingyong,yiqihoujianceweili,tianqiceliangheyubaoduigongnongyeshengchanhekexueshiyandengfangmiandouyouzhongyaoyiyi,yinciyishuzhipengsanshishiduchuanganqiweidaibiaodeshiduchuanganqiyiyongyuqixiangqiqiuceshiyiqishang。
再以工業生產與精密儀器的使用保護為例,空氣濕度直接影響產品的質量和產量,必須有效地進行監測調控,許多精密儀器、設備對工作環境要求較高。環境濕度必須控製在一定範圍內,以保證它們的正常工作,提高工作效率及可靠性。
近jin年nian來lai,國guo內nei外wai在zai濕shi度du傳chuan感gan器qi研yan發fa領ling域yu取qu得de了le長chang足zu進jin步bu。以yi深shen圳zhen信xin立li科ke技ji公gong司si為wei例li,該gai公gong司si研yan發fa生sheng產chan智zhi能neng溫wen濕shi度du傳chuan感gan器qi,具ju有you濕shi度du傳chuan感gan信xin號hao,無wu線xian上shang傳chuan,集ji傳chuan感gan元yuan件jian、信息處理、無線通訊等優點於一體。(記者:黨博文)

3 聲音傳感器
聲音傳感器是一種可以檢測、測量並顯示聲音波形的傳感器,廣泛的應用於日常生活、軍事、醫療、工業、領海、航天等領域,並成為現代社會發展所不能缺少的部分。

技術關鍵
shengyinchuanganqineizhiyigeduishengyinmingandedianrongshizhujitihuatong。shengboshihuatongneidezhujitibomozhendong,daozhidianrongdebianhua,erchanshengyuzhiduiyingbianhuadeweixiaodianya。zheyidianyasuihoubeizhuanhuacheng0-5V的電壓,經過A/D轉換被數據采集器接收,並傳送給計算機。它可以顯示聲音的振動圖像。但不能對噪聲的強度進行測量。

產業市場
聲音傳感器廣泛應用於各類場景,在日常生活中,聲音傳感器對聲音信號進行采樣,應用到話筒、錄音機、手機等器件中。聲控照明燈內裝有音頻傳感器,此時鍾隻要有人發出一種摩擦音1秒鍾,牆上的照明燈就會自動點亮十秒鍾左右;聲控電視機,可儲存兩個人的聲音。
zaiyiliaolingyu,guangxianmaikefengjuyouduicichangdetianrandekangganraonengli,keyiyingyongyuhecigongzhenchengxiangdetongxin,shiweiyizaihecigongzhenchengxiangsaomiaoshikeyizaibingrenheyishengzhijianjinxingtongxindemaikefeng。
目前,傳感器與MEMS(微機電係統)的結合,已成為當前傳感器領域關注的新趨勢,這一點在聲音傳感器領域也不例外,其中歌爾股份就是全球MEMS麥克風的龍頭企業,歌爾股份成立於2001年,專注聲學科技,市場占有率居世界同行業之首,在國際排名第三。
除此之外,瑞聲科技在MEMS麥克風也占有一席之地,瑞聲科技成立於1993年。
現今,瑞聲服務於接近30家世界知名品牌包括諾基亞、摩托羅拉、索尼、愛立信、RIM等,成為全球最佳微型聲學元器件供應商之一。(記者:黨博文)

4 壓力傳感器
壓力傳感器是能感受壓力信號,並能按照一定的規律將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。

技術關鍵
壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。其中表壓傳感器是能感受相對於環境壓力的壓力並轉換成可用輸出信號的傳感器;差壓傳感器是用來測量兩個壓力之間差值的傳感器,通常用於測量某一設備或部件前後兩端的壓差;絕壓傳感器是能感受絕對壓力並轉換成可用輸出信號的傳感器。

產業市場
壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應用於各種工業自控環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建築等眾多行業,相比傳統的壓力式傳感器,目前MEMS壓力傳感器已經是市場主流,以上海芯敏微係統為例,芯敏微作為專業的MEMS傳感器廠商,多次承擔863項目並在MEMS壓力傳感器及MEMS紅外熱堆的研發、設計、生產能力達到國內領先水平。在電子血壓計、胎壓計、汽車進氣壓力傳感器等細分市場處於國內領先地位。
此外,北京青鳥元芯作為國內首家采用MEMS技術批量生產微型傳感器的高科技企業,也是MEMS壓力傳感器的領先企業,但是目前我國MEMS壓力傳感器在設計、加工和代工與封裝上與國外先進水平仍有差距,特別是在工業領域,未來MEMS壓力傳感器在集成、靈敏度和耐高溫將會是三個主要發展趨勢。(記者:黨博文)

5 溫度傳感器
溫度傳感器是指能感受溫度並轉換成可用輸出信號的傳感器。

技術關鍵
wenduchuanganqishiwenduceliangyibiaodehexinbufen,pinzhongfanduo。anceliangfangshikefenweijiechushihefeijiechushiliangdalei,anzhaochuanganqicailiaojidianziyuanjiantexingfenweiredianzuheredianoulianglei。

接觸式溫度傳感器又稱溫度計,溫度計通過傳導或對流達到熱平衡,從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。
非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測對象互不接觸,又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運動物體、小目標和熱容量小或溫度變化迅速對象的表麵溫度。
dianzuleizeshitongguojinshusuizhewendubianhua,qidianzuzhiyefashengbianhua。duiyubutongjinshulaishuo,wendumeibianhuayidu,dianzuzhibianhuashibutongde,erdianzuzhiyoukeyizhijiezuoweishuchuxinhao。redianouyoulianggebutongcailiaodejinshuxianzucheng,zaimoduanhanjiezaiyiqi。zaicechubujiarebuweidehuanjingwendu,jiukeyizhunquezhidaojiarediandewendu。youyutabixuyouliangzhongbutongcaizhidedaoti,suoyichengzhiweiredianou。
產業市場
溫wen度du傳chuan感gan器qi是shi傳chuan感gan器qi中zhong最zui為wei常chang用yong的de一yi種zhong,現xian代dai溫wen度du傳chuan感gan器qi外wai形xing非fei常chang小xiao,這zhe樣yang可ke以yi廣guang泛fan應ying用yong在zai生sheng產chan實shi踐jian的de各ge個ge領ling域yu中zhong,也ye為wei人ren們men的de生sheng活huo提ti供gong了le無wu數shu的de便bian利li和he功gong能neng。由you於yu國guo內nei的de半ban導dao體ti產chan業ye起qi步bu較jiao晚wan,基ji礎chu比bi較jiao薄bo弱ruo,對dui溫wen度du傳chuan感gan芯xin片pian的de設she計ji和he研yan究jiu才cai處chu於yu起qi步bu階jie段duan,與yu國guo際ji先xian進jin技ji術shu相xiang比bi還hai存cun在zai較jiao大da的de差cha距ju,溫wen度du傳chuan感gan器qi存cun在zai的de問wen題ti主zhu要yao是shi由you於yu各ge個ge模mo塊kuai的de非fei理li想xiang因yin素su,引yin起qi輸shu出chu的de誤wu差cha,造zao成cheng溫wen度du傳chuan感gan器qi精jing度du下xia降jiang,其qi中zhong對duiNTC熱敏電阻器,國內企業實力嚴重不足,90%的市場份額被外資占領。極高溫、耐輻射、耐高壓的溫度傳感器尚不能批量生產。
華工科技作為國內家電溫度傳感器龍頭企業,溫度傳感器產品廣泛應用於機械製造、汽車工業等重要領域,市場占有率處於行業領先地位。
北京昆侖海岸傳感技術有限公司,依托中科院力學所、聲學所、航天部等大型科研單位與清華大學等高校形成長期科研合作關係,專門從事設計熱工儀表等溫度傳感器的研究。(記者:黨博文)

6 流量傳感器
流量傳感器是一種用於檢測液體、氣體等介質的流量參數並將其轉換為其他形式的信號進行輸出的一種檢測用儀器儀表。

技術關鍵
流量傳感器可分為水流量傳感器、插入式流量傳感器、葉片式空氣流量傳感器、渦街式流量傳感器、等deng。其qi中zhong,超chao聲sheng波bo流liu量liang傳chuan感gan器qi有you的de基ji於yu多duo普pu勒le法fa,即ji利li用yong介jie質zhi對dui聲sheng波bo的de反fan射she使shi頻pin率lv發fa生sheng改gai變bian,進jin而er在zai聲sheng源yuan和he接jie收shou聲sheng波bo的de介jie質zhi相xiang對dui運yun動dong時shi產chan生sheng頻pin差cha;youdejiyuyunxingshijianfa,jishengsudiejiajiezhiliusu,ruochaoshengboyushuiliufangxiangyizhi,zeyunxingshijianduan,fanzhiyunxingshijianjiuchang,liusukeyouyunxingshijianchayunsuandelai。wojieliuliangchuanganqijiyuwoliupinlvfa(渦街原理),即ji流liu體ti中zhong放fang置zhi阻zu流liu體ti而er形xing成cheng卡ka曼man渦wo街jie,在zai有you一yi定ding流liu量liang的de情qing況kuang下xia,阻zu流liu體ti兩liang側ce形xing成cheng規gui則ze漩xuan渦wo。差cha壓ya法fa流liu量liang傳chuan感gan器qi基ji於yu柏bai努nu利li原yuan理li,即ji管guan道dao交jiao叉cha部bu分fen狹xia窄zhai,形xing成cheng管guan口kou,由you於yu管guan道dao係xi統tong中zhong任ren意yi位wei置zhi流liu量liang相xiang同tong,因yin此ci形xing成cheng壓ya降jiang,根gen據ju柏bai努nu利li原yuan理li可ke計ji算suan出chu流liu量liang。

產業市場
流量傳感器具有體積小、重量輕、讀數直觀清晰、可靠性高、無壓力損失等諸多優點,因此其已在環境監測、安全防護、醫療衛生、貿mao易yi結jie算suan等deng多duo個ge領ling域yu得de到dao廣guang泛fan應ying用yong,但dan其qi並bing不bu能neng對dui非fei導dao電dian介jie質zhi的de流liu量liang進jin行xing測ce量liang,這zhe在zai一yi定ding程cheng度du上shang也ye限xian製zhi了le其qi發fa展zhan。但dan近jin年nian來lai,隨sui著zhe我wo國guo對dui重zhong大da科ke學xue儀yi器qi設she備bei的de支zhi持chi力li度du不bu斷duan加jia大da,流liu量liang傳chuan感gan器qi產chan業ye也ye獲huo得de了le不bu錯cuo的de發fa展zhan空kong間jian。
其中,以浙江迪元儀表有限公司為代表的流體測控技術企業成為國內流量傳感器的佼佼者。其始創於1991年,致力於智能流量(熱量)儀表和控製閥的開發、生產、銷售及技術服務,其生產的電磁流量計、渦街流量計、浮子流量計、超聲波流量計、節流裝置及水表在國內流量儀表行業享有非常高的知名度。(記者:譚倫)

7 磁傳感器
磁傳感器是把磁場、電流、應力應變、溫度、光等外界因素引起敏感元件磁性能變化轉換成電信號,以這種方式來檢測相應物理量的器件。

技術關鍵
磁傳感器分為三類:指南針、磁場感應器、位置傳感器。其中,指南針依據地球表麵磁場原理製成;電流傳感器即磁場傳感器,利用電磁感應原理來完成測定工作,可以用在家用電器、智能電網、電動車、風力發電等領域;而(er)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)則(ze)依(yi)據(ju)如(ru)果(guo)一(yi)個(ge)磁(ci)體(ti)和(he)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)相(xiang)互(hu)之(zhi)間(jian)有(you)位(wei)置(zhi)變(bian)化(hua),這(zhe)個(ge)位(wei)置(zhi)變(bian)化(hua)是(shi)線(xian)性(xing)的(de)就(jiu)是(shi)線(xian)性(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi),如(ru)果(guo)轉(zhuan)動(dong)的(de)就(jiu)是(shi)轉(zhuan)動(dong)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)理(li)進(jin)行(xing)判(pan)定(ding)。

產業市場
近年來,全球傳感器產業飛速發展。磁感應傳感器越來越多地被應用到社會發展及人類生活的各個領域,如工業自動化、農業現代化、航天技術、軍事工程、機器人技術、資源開發、海洋探測、環境監測等。
未來五年國內磁感應傳感器市場年複合增長31%。汽車、物流、煤礦安監、安防、RFID標(biao)簽(qian)卡(ka)領(ling)域(yu)的(de)磁(ci)感(gan)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)市(shi)場(chang)增(zeng)長(chang)較(jiao)快(kuai)。特(te)別(bie)是(shi)近(jin)幾(ji)年(nian),人(ren)們(men)對(dui)生(sheng)活(huo)的(de)品(pin)質(zhi)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao),催(cui)生(sheng)了(le)對(dui)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)的(de)需(xu)求(qiu)量(liang)的(de)日(ri)益(yi)增(zeng)長(chang)。而(er)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)位(wei)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)磁(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)製(zhi)造(zao),自(zi)然(ran)也(ye)就(jiu)提(ti)升(sheng)了(le)銷(xiao)售(shou)量(liang)。
目前智能磁感應傳感器是國際上磁感應傳感器研究的熱點和前沿,國內磁感應傳感器產業向微型化、集成化發展的主要瓶頸是我國IC與Mems技術產業鏈能力不足,不論是在技術素質、生sheng產chan能neng力li還hai是shi在zai生sheng產chan規gui模mo方fang麵mian與yu國guo際ji先xian進jin技ji術shu相xiang比bi差cha距ju都dou比bi較jiao大da。大da力li開kai展zhan智zhi能neng磁ci感gan應ying傳chuan感gan器qi研yan究jiu是shi我wo國guo占zhan領ling未wei來lai信xin息xi技ji術shu製zhi高gao點dian的de戰zhan略lve的de關guan鍵jian措cuo施shi,也ye是shi磁ci感gan應ying傳chuan感gan器qi發fa展zhan的de趨qu勢shi。(記者:譚倫)

8 氣體傳感器
氣體傳感器是一種將某種氣體體積分數轉化成對應電信號的轉換器。

技術關鍵
氣體傳感器是一種將氣體的成份、濃度等信息轉換成可以被人員、儀器儀表、計算機等利用的信息的裝置。探測頭通過氣體傳感器對氣體樣品進行調理,通常包括濾除雜質和幹擾氣體、ganzaohuozhilengchuliyibiaoxianshibufen。changjiandeqitichuanganqibaokuodianhuaxueqitichuanganqi,cuihuaranshaoqitichuanganqi,bandaotiqitichuanganqi,hongwaiqitichuanganqideng。butongleixingdechuanganqiyouyuyuanlihejiegoubutong,xingneng、使用方法、適用氣體、適用場合也不盡相同。

產業市場
隨著互聯網與物聯網高速發展,氣體傳感器在新興的智能家居、可穿戴設備、智能移動終端等領域的應用突飛猛進,大幅擴展了應用空間。
和其它傳感器一樣,氣體傳感器發展的趨勢也是微型化、智能化和多功能化。納米、薄膜技術等新材料製備技術的成功應用為氣體傳感器實現新功能提供了條件。利用MEMSjishubangzhushixianchuanganqichicunxiaoxinghua,jineryanjiuduoqitichuanganqidejichengyishixianduogongnenghua。xiaoxinghuazhinenghuadeqitichuanganqijiangchengweijihuoshichangdexinliangdian。
國內方麵,主要的氣體傳感器企業有煒盛科技、河南漢威、森斯特、深圳戴維萊和上海芯敏等。其中,煒盛科技是目前國內唯一能生產半導體類、催化燃燒類、電化學類和紅外光學類等四大類氣體傳感器的企業。為國內氣體傳感器絕對龍頭,占據60-70%銷售量。檢測氣體種類覆蓋絕大多數可燃氣體和多數毒性氣體,廣泛應用於工業、礦業、等領域。(記者:譚倫)

來源:通信產業報(網)
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