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中國傳感器的發展前景
發布人:admin   發布時間:2015-07-20  

近年來,傳感器正處于傳統型向新型傳感器轉型的發展階段。傳感器正向著微型化、高精度、高可靠性、低功耗、智能化、數字化發展。這不僅促進了傳統產業的改造,而且可導致建立新型工業,是21世紀新的經濟增長點。

向微型化發展: 各種控制儀器設備的功能越來越大,要求各個部件體積能占位置越小越好,因而傳感器本身體積也是越小越好,這就要求發展新的材料及加工技術,目前利用硅材料制作的傳感器體積已經很小。如傳統的加速度傳感器是由重力塊和彈簧等制成的,體積較大、穩定性差、壽命也短,而利用激光等各種微細加工技術制成的硅加速度傳感器體積非常小、互換性可靠性都較好

向高精度發展: 隨著自動化生產程度的不斷提高,對傳感器的要求也在不斷提高,必須研制出具有靈敏度高、精確度高、響應速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產自動化的可靠性。目前能生產萬分之一以上的傳感器的廠家為數很少,其產量也遠遠不能滿足要求。

向高可靠性、寬溫度范圍發展: 傳感器的可靠性直接影響到電子設備的抗干擾等性能,研制高可靠性、寬溫度范圍的傳感器將是永久性的方向。提高溫度范圍歷來是大課題,大部分傳感器其工作范圍都在-20℃~70℃,在軍用系統中要求工作溫度在-40℃~85℃范圍,而汽車鍋爐等場合要求傳感器的溫度要求更高,因此發展新興材料(如陶瓷)的傳感器將很有前途。 

向微功耗及無源化發展: 傳感器一般都是非電量向電量的轉化,工作時離不開電源,在野外現場或遠離電網的地方,往往是用電池供電或用太陽能等供電,開發微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發展方向,這樣既可以節省能源又可以提高系統壽命。目前,低功耗損的芯片發展很快,如T12702運算放大器,靜態功耗只有1.5μA,而工作電壓只需2~5V。 

向智能化數字化發展: 隨著現代化的發展,傳感器的功能已突破傳統的功能,其輸出不再是一個單一的模擬信號(如0~10mV),而是經過微電腦處理好后的數字信號,有的甚至帶有控制功能,這就是所說的數字傳感器。智能傳感器  具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。一般智能機器人的感覺系統由多個傳感器集合而成,采集的信息需要計算機進行處理,而使用智能傳感器就可將信息分散處理,從而降低成本。 智能傳感器必須具備通信功能,最起碼,除了滿足最基本應用的反饋信號,‘智能’傳感器必須能傳輸其它信息。智能傳感器擁有很多優勢。隨著嵌入式計算功能的成本繼續減少,“智能”器件將被更多地應用。獨立的內部診斷功能可避免代價高昂的宕機,從而迅速收回投資

MEMS的發展,把傳感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。除MEMS外,新型傳感器的發展還有賴于新型敏感材料、敏感元件和納米技術,如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陳列紅外探測器、生物傳感器、納米傳感器、新型量子傳感器、微型陀螺、網絡化傳感器、智能傳感器、模糊傳感器、多功能傳感器等。多傳感器數據融合技術也促進了傳感器技術的發展。它形成于20世紀80年代,它不同于一般信號處理,也不同于單個或多個傳感器的監測和測量,而是對基于多個傳感器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。有鑒于傳感器技術的微型化、智能化程度提高,在信息獲取基礎上,多種功能進一步集成以致于融合,這是必然的趨勢,把分布在不同位置的多個同類或不同類傳感器所提供的局部數據資源加以綜合,采用計算機技術對其進行分析,消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾,加以互補,降低其不確實性,獲得被測對象的一致性解釋與描述,從而提高系統決策、規劃、反應的快速性和正確性,使系統獲得更充分的信息。 

世界傳感器市場正在穩步發展中,新的應用領域也在不斷的增長。傳感器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高,各國競相加速新一代傳感器的開發和產業化,競爭更加激烈。中國的傳感器產業起步較晚,經過多年發展逐步到自主研發和生產制造產業化,整個行業已初具規模,并且進入到了快速發展階段。半導體傳感器市場份額會繼續增加,而以MEMS為基礎的智能化傳感器和具有總線能力的傳感器將會成為市場的主流。MEMS傳感器將成為全世界增長最快的產品之一,慣性測量器件、微流量器件、光MEMS器件、壓力傳感器、加速度傳感器、微型陀螺和汽車領域應用的MEMS器件等的應用將具有巨大的市場潛力。傳感器需求增長最快的汽車市場,其次是過程控制市場。未來數年里,傳感器等電子元器件產品在汽車生產成本中所占份額將逐年增加,尤其是用于汽車安全系統中的傳感器將呈現明顯發展態勢,此外,用于車體穩定控制和輪胎監測的傳感器也在開發中。

總之,傳感器的發展前景無限,發展方向也很多,潛力巨大。



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