第一篇：我國傳感器產(chǎn)業(yè)綜述

我國傳感器產(chǎn)業(yè)綜述

信息技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的三大支柱。其中位居首位的信息技術(shù)必須建立在傳感器、通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)之上。傳感器作為人類感觀的延伸，是信息采集不可或缺的工具，但在某些場合卻也成為制約信息技術(shù)等高新技術(shù)的瓶頸。

傳感器是一個(gè)門類繁多的大家族，從原理上可以分為物理量、化學(xué)量、生物量三大門類，每一個(gè)門類中又有著很多小類。

一、國外傳感器市場規(guī)模

全世界現(xiàn)在大概有40個(gè)國家從事傳感器的研制、生產(chǎn)工作，研發(fā)、生產(chǎn)傳感器單位有5000余家。其中美國、歐洲、俄羅斯各有1 00 0余家，日本約8 0 0余家，產(chǎn)品達(dá)20000多種。美國約有100多個(gè)研究院所和院校從事研制工作，約有17000種傳感器。

傳感器是一個(gè)頗具潛力的行業(yè)，各國傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大。1998年，全球銷量為325億美元，1995－2003年，全球傳感器市場年增長率為9%。預(yù)計(jì)2010年將突破825億美元，未來5年全球傳感器市場年增長率將超過10％。

最新傳感器技術(shù)大多首先在國外發(fā)展起來，但是真正的應(yīng)用卻往往首先在中國實(shí)現(xiàn)，這正是源于中國龐大而多樣的傳感器市場特點(diǎn)。

二、我國傳感器市場規(guī)模

目前我國已有1700多家從事傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè)，其中從事微系統(tǒng)研制、生產(chǎn)的有50多家，到2009年底、敏感元件和傳感器年總產(chǎn)量已達(dá)到20億只。傳感器產(chǎn)品達(dá)到10大類、42小類、6000多個(gè)品種。

傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長，增長速度超過15%，2003年銷售額為186億元，同比增長32.9%，2005年銷量為235億元，2008年增加到506億美元，2009年中國傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備，其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場份額的42.5%，市場規(guī)模達(dá)到138.9億元，傳感器整個(gè)市場突破327億元。

預(yù)計(jì)2010年我國傳感器市場銷售額將達(dá)到632億元。其中壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規(guī)模最大，分別占到整個(gè)傳感器市場的21%、19%和14%。未來五年，國內(nèi)傳感器市場平均銷售增長率將達(dá)31%。

近年來傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、微系統(tǒng)傳感器、生物傳感器等新興傳感器。工信部《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》中明確的指出新型元器件技術(shù)開發(fā)將重點(diǎn)圍繞敏感元件和傳感器等。并且對(duì)于傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了規(guī)劃和政策支持。從“十一五”規(guī)劃綱要至今，中國傳感器市場雖然經(jīng)歷了金融危機(jī)的沖擊，但是總體保持著強(qiáng)勢快速度發(fā)展格局。

三、我國傳感器狀況

1、傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程

我國早在20世紀(jì)60年代就開始涉足傳感器制造業(yè)。1972年組建成立中國第一批壓阻傳感器研制生產(chǎn)單位；1974年，研制成功中國第一個(gè)實(shí)用壓阻式壓力

傳感器；1978年，誕生中國第一個(gè)固態(tài)壓阻加速度傳感器；1982年，國內(nèi)最早開始微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)加工技術(shù)和絕緣體上硅技術(shù)的研究。

我國傳感器產(chǎn)業(yè)在改革開放初期，隨著國外芯體和國產(chǎn)化芯體的逐漸普及，我國原有的壓力傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)線被迫紛紛下馬，大量國外芯體的涌入使得原本復(fù)雜的制造工藝變的簡單，國內(nèi)的幾家大規(guī)模生產(chǎn)傳感器芯體的企業(yè)，其芯片主要來自于美國和德國。

30多年來，在“發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”、“大力加強(qiáng)傳感器的開發(fā)和在國民經(jīng)濟(jì)中的普遍應(yīng)用”等一系列政策導(dǎo)向和支持下，在蓬勃發(fā)展的我國電子信息產(chǎn)業(yè)市場的推動(dòng)下，傳感器已形成了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并在技術(shù)創(chuàng)新、自主研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和競爭能力等方面有了長足進(jìn)展，為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

2、傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平

雖然我國涉足傳感器制造業(yè)的起步不是很晚，但是今天活躍在國際市場上的仍然是德國、日本、美國、俄國等老牌工業(yè)國家。在這些國家里，傳感器的應(yīng)用范圍很廣，許多廠家的生產(chǎn)都實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化，有些企業(yè)的年生產(chǎn)能力能達(dá)到幾千萬只甚至幾億只。相比之下，中國傳感器的應(yīng)用范圍較窄，更多的仍然停留在航天航空以及工業(yè)測量與控制上。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國最大的傳感器公司的年產(chǎn)值也僅有55000只。而且，“高、精、尖傳感器和新型傳感器的市場，幾乎全被國外品牌或合資企業(yè)壟斷了。

國內(nèi)傳感器發(fā)展水平與國外相差甚遠(yuǎn)的原因，主要是技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，研究水平不高，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。我國從事敏感元件與傳感器研制生產(chǎn)的企業(yè)、單位有1688家，但研制、生產(chǎn)綜合實(shí)力較強(qiáng)的骨干企業(yè)較少，僅占總數(shù)的10%左右。我國目前很多企業(yè)都是引用國外的芯片加工，自主研發(fā)的產(chǎn)品少之甚少，自主創(chuàng)新能力非常薄弱。甚至許多企業(yè)僅停留在代理國外產(chǎn)品的水平上。國產(chǎn)傳感器企業(yè)按照長期依賴國外技術(shù)的慣性發(fā)展至今，在技術(shù)上形成了“外強(qiáng)中干”的局面，不僅失去了中高檔產(chǎn)品市場，而且也直接導(dǎo)致自己能生產(chǎn)的產(chǎn)品品種單一，同質(zhì)化十分嚴(yán)重。甚至有相當(dāng)一部分國產(chǎn)產(chǎn)品只能模仿別人的外形，即使這樣，由于技術(shù)水平低，模仿產(chǎn)品的靈敏度、精度和可靠性也差強(qiáng)人意。

就我國電力行業(yè)來說，使用傳感器的場合還是很多的。在電廠、電站主要使用的是壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器，在輸變電領(lǐng)域主要使用電壓傳感器、電流傳感器。它們大都屬于技術(shù)水平不高但對(duì)可靠性和穩(wěn)定性要求較高的通用傳感器，技術(shù)水平要求較高的光傳感器現(xiàn)在在電力行業(yè)應(yīng)用還較少。由于電廠、電站的傳感器一般都是由機(jī)組設(shè)備廠商選擇的，所以目前選用國內(nèi)傳感器的比較多。而在輸變電領(lǐng)域，情況則不盡相同，相對(duì)發(fā)電領(lǐng)域，由于傳感器的一次性投入比較小，各個(gè)電網(wǎng)區(qū)域選擇品牌時(shí)對(duì)價(jià)格不是很敏感，而且由于可以使用一些比較新的技術(shù)來提高輸變電水平，所以國外品牌的傳感器應(yīng)用比較多。

隨著電力行業(yè)自動(dòng)化程度的提高，將有更多的傳感器應(yīng)用于電力行業(yè)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將提高，因此擁有較多增長空間的電力行業(yè)會(huì)成為一方沃土，有待國內(nèi)外傳感器企業(yè)角逐。相對(duì)其他板塊，目前國內(nèi)傳感器企業(yè)在電力板塊上做得較好，但這并不意味著將來國產(chǎn)傳感器必然會(huì)占據(jù)大塊市場份額。事實(shí)上，由于具有品牌優(yōu)勢，西門子、ABB等廠家在為電廠自動(dòng)化提供整套方案的時(shí)候擁有更多的選擇權(quán)，國外傳感器廠商仍分得了中國電力行業(yè)傳感器市場最大的一塊蛋糕。

除此以外，我國傳感器行業(yè)分布上還不均衡，國內(nèi)傳感器企業(yè)主要集中在陜西省以及東部、沿海地區(qū)，西部其他地區(qū)以及內(nèi)陸地區(qū)相對(duì)較少。在這些企業(yè)中，95%以上均屬小型企業(yè)。大量小企業(yè)的存在使得在低端傳感器領(lǐng)域國產(chǎn)傳感器的價(jià)格競爭進(jìn)入了慘烈狀態(tài)，而另一面卻是在高、精、尖領(lǐng)域國產(chǎn)傳感器生存慘淡。但是隨著傳感器向產(chǎn)業(yè)化更積極地邁進(jìn)，包括通用傳感器在內(nèi)的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域和范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，隨著市場化程度的深入和客戶采購制度的完善，未來國內(nèi)傳感器廠商的數(shù)量會(huì)先增后減，從而使中國傳感器產(chǎn)業(yè)走向規(guī)范化發(fā)展的軌道。

沈陽傳感器中心和青鳥元芯在壓力芯片制造中取得了突破，我國很多國家級(jí)的航天、電子研究所的芯片制造技術(shù)相互組合，如果再有市場因素推動(dòng)，規(guī)模生產(chǎn)指日可待。而昆山雙橋傳感器測控技術(shù)有限公司、西安中星測控有限公司、寶雞麥克傳感器有限公司等開始集中力量考慮專項(xiàng)技術(shù)問題，并取得了一些成績。國內(nèi)也已經(jīng)有企業(yè)跟蹤高端傳感器的發(fā)展，比如微系統(tǒng)技術(shù)，而微系統(tǒng)已成為全球增長最快的產(chǎn)品之一。

四、傳感器市場的發(fā)展走勢

面臨新的形勢，未來傳感器市場的發(fā)展走勢可預(yù)期為：國內(nèi)傳感器的總需求量將穩(wěn)定增長，投資類傳感器將呈現(xiàn)較大幅度增長，消費(fèi)類用傳感器將呈現(xiàn)繼續(xù)穩(wěn)定增長勢頭，傳感器市場需求的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將向著增加投資類產(chǎn)品的比例發(fā)展。

力學(xué)量傳感器、濕度傳感器、光傳感器、磁傳感器、生物傳感器、溫度傳感器的主要品種的產(chǎn)業(yè)化更加成熟，傳感器市場空間將進(jìn)一步擴(kuò)展；

汽車工業(yè)的持續(xù)發(fā)展促進(jìn)國產(chǎn)傳感器加快進(jìn)入市場；

各工業(yè)部門為節(jié)約原材料、降低能耗、提高經(jīng)濟(jì)效益，將大量采用工業(yè)過程控制傳感器；

環(huán)保工程中所需各類傳感器的需求會(huì)愈加旺盛，尤其是我國投入4萬億元用于基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目以及應(yīng)對(duì)國際金融危機(jī)采取的防范措施等重點(diǎn)工程，無疑會(huì)大幅度促進(jìn)傳感器產(chǎn)業(yè)的需求增長；

MEMS傳感器加工成本降低，將在家用電器中普及，新一代信息家電、辦公用信息產(chǎn)品的需求，加速了消費(fèi)類市場的繁榮勢頭；

農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療衛(wèi)生以及儀器檢測用傳感器將是廣闊的新市場。

相信通過“十一五”重要的發(fā)展期中國傳感器技術(shù)將有進(jìn)一步躍升，逐步縮短與世界先進(jìn)傳感器技術(shù)國家間的差距。

五、傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來，傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段。新型傳感器的特點(diǎn)是微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，而且可導(dǎo)致建立新型工業(yè)和軍事變革，是21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的，目前已成功應(yīng)用在硅器件上形成硅壓力傳感器(如上述EJX變送器)。微電子機(jī)械加工技術(shù)，包括體微機(jī)械加工技術(shù)、表面微機(jī)械加工技術(shù)、L1GA技術(shù)(X光深層光刻、微電鑄和微復(fù)制技術(shù))、激光微加工技術(shù)和微型封裝技術(shù)等。

微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)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。傳感器和檢測儀表，在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上，內(nèi)置微處理器，或把微傳感器和微處理器及相關(guān)集成電路(運(yùn)算放大器、A/D、D/A、存貯器、網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路)等封裝在一起完成了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化。

網(wǎng)絡(luò)化方面，目前主要是指采用多種現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)(互聯(lián)網(wǎng))，這要按各行業(yè)的需求，選擇其中的一種或多種，近年內(nèi)最流行的有FF、Profibus、CAN、LonWorks、AS-I、Interbus、TCP/IP等。

除微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)外，新型傳感器的發(fā)展還有賴于新型敏感材料、敏感元件和納米技術(shù)，如新一代光纖傳感器、超導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)融合技術(shù)形成于20世紀(jì)80年代，如今正在形成熱點(diǎn)，它不同于一般信號(hào)處理，也不同于單個(gè)或多個(gè)傳感器的監(jiān)測和測量，而是對(duì)基于多個(gè)傳感器測量結(jié)果基礎(chǔ)上的更高層次的綜合決策過程。有鑒于傳感器技術(shù)的微型化、智能化程度提高，在信息獲取基礎(chǔ)上，多種功能進(jìn)一步集成以至于融合，這是必然的趨勢。

多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)概括為：把分布在不同位置的多個(gè)同類或不同類傳感器所提供的局部數(shù)據(jù)資源加以綜合，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)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(bǔ)，降低其不確定性，獲得對(duì)被測對(duì)象的一致性解釋與描述，從而提高系統(tǒng)決策、規(guī)劃、反應(yīng)的快速性和正確性，使系統(tǒng)獲得更充分的信息。其信息融合在不同信息層次上出現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)層(像素層)融合、特征層融合、決策層(證據(jù)層)融合。由于它在容錯(cuò)性、互補(bǔ)性、實(shí)時(shí)性、經(jīng)濟(jì)性等方面優(yōu)越于單一傳感器信息，所以逐步推廣應(yīng)用。應(yīng)用領(lǐng)域除軍事外，適用于自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)器人、海洋監(jiān)視、地震觀測、建筑、空中交通管制、醫(yī)學(xué)診斷、遙感技術(shù)等方面。

第二篇：傳感器產(chǎn)業(yè)調(diào)查報(bào)告

關(guān)于傳感器產(chǎn)業(yè)調(diào)查報(bào)告

材料物理張培1043011023

傳感器作為能夠探測、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧）的一種物理裝置或生物器官，從發(fā)現(xiàn)開始就一直備受人們的關(guān)注。人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器，因此可以說，傳感器是人類五官的延長。隨著我國傳感器市場迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。了解國內(nèi)外傳感器生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用及趨勢對(duì)于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提升市場競爭力十分關(guān)鍵。為此，為了了解我國傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，本人在2012年3月20日—2012年3月29日期間，對(duì)我國傳感器產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了一定調(diào)查，具體情況如下：

一、調(diào)查目的為了比較清楚地了解我國傳感器產(chǎn)業(yè)近幾年來的發(fā)展情況、發(fā)展趨勢、發(fā)展規(guī)模

二、調(diào)查對(duì)象及一般情況

調(diào)查對(duì)象：中國近幾年來傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

一般情況：我國改革開放30多年來，在“發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”、“大力加強(qiáng)傳感器的開發(fā)和在國民經(jīng)濟(jì)中的普遍應(yīng)用”等一系列政策導(dǎo)向和支持下，在蓬勃發(fā)展的我國電子信息產(chǎn)業(yè)市場的推動(dòng)下，傳感器已形成了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并在技術(shù)創(chuàng)新、自主研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和競爭能力等方面有了長足進(jìn)展，為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

三、調(diào)查方式

本次調(diào)查采取的是網(wǎng)上調(diào)查。查閱了大量關(guān)于我國傳感器產(chǎn)業(yè)的新聞與論文，對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行分析、對(duì)比、總結(jié)。

四、調(diào)查時(shí)間

2012年3月20日—2012年3月29日

五、調(diào)查內(nèi)容

主要調(diào)查的是我國近幾年來傳感器生產(chǎn)種類，各類傳感器行業(yè)的發(fā)展情況，發(fā)展趨勢和發(fā)展規(guī)模。

六、調(diào)查結(jié)果

我國傳感器行業(yè)雖然起步較早，但是直到1986年“七五”開始才正式將傳感器技術(shù)列入國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，展開了以機(jī)械敏、力敏、氣敏、溫敏、生物敏為主的5大敏研究。經(jīng)過幾十年年對(duì)國外傳感器技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)形成了一定規(guī)模的傳感器生產(chǎn)能力，研究開發(fā)領(lǐng)域由單一的品種擴(kuò)展到光敏、熱敏、力敏、電壓敏、磁敏、氣敏、濕敏、聲敏、射線敏、離子敏、生物敏等傳感器類型，主要產(chǎn)品研制領(lǐng)域與國外已經(jīng)基本相當(dāng)。其中，熱敏電阻器、ZnO壓敏電阻器、可燃性氣體傳感器、發(fā)光二極管等十幾個(gè)品種已經(jīng)形成了一定規(guī)模的生產(chǎn)能力。

目前中國大陸有455家從事敏感元件及傳感器生產(chǎn)廠家，而整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游所涉及的企業(yè)更是多達(dá)1,400多家，傳感器年產(chǎn)量突破24億只，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。但敏感元件與傳感器的研制、生產(chǎn)集中在東部沿海地區(qū)，產(chǎn)量較大的企業(yè)包括歐姆龍（上海）有限公司、愛科電子（珠海保稅區(qū)）有限公司、杭州大和熱磁電子有限公司、精量電子（深圳）有限公司等，而其它95%以上屬小型企業(yè)，綜合實(shí)力較強(qiáng)的骨干企業(yè)較少。目前能批量生產(chǎn)的產(chǎn)品涉及光敏、電壓敏、熱敏、力敏、氣敏、磁敏和濕敏7大類，約3,000多個(gè)品種，年銷售量較高的企業(yè)集中在北京、上海、江蘇、陜西、廣東、浙江等省市。

縱觀整個(gè)傳感器行業(yè),你會(huì)發(fā)現(xiàn)它有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）產(chǎn)商多，但是上規(guī)模的企業(yè)卻很少。在國內(nèi)傳感器生產(chǎn)企業(yè)中90％以上均屬于小型企業(yè)，很多還都是大專院校和研究所開辦的“校辦廠”。由于傳感器制造早期的投入無需很多，所以有很多民營等小資本介入。

（2）地區(qū)發(fā)展不平衡。國內(nèi)傳感器生產(chǎn)企業(yè)主要集中在陜西省以及東部、沿海地區(qū)，西部其他地區(qū)以及內(nèi)陸地區(qū)相對(duì)較少。

（3）品種多，檔次不高。大量小企業(yè)的存在使得低端傳感器領(lǐng)域，國產(chǎn)傳感器的價(jià)格競爭進(jìn)入了慘烈的狀態(tài)，而另一方面，在高、精、尖領(lǐng)域，國產(chǎn)傳感器經(jīng)營慘淡。目前全球傳感器種類約有2萬種，而中國大陸目前僅有3,000多種，尚有大量的品種短缺。

（4）產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平低。我國對(duì)傳感器技術(shù)研究開發(fā)階段的資源投入相對(duì)比較重視，但卻相對(duì)忽略了產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)性的開發(fā)，對(duì)產(chǎn)品化、商品化的基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)嚴(yán)重滯后，材料、制造工藝和裝備、測試及儀器等相關(guān)和配套的共性基礎(chǔ)技術(shù)相互脫節(jié)，制約產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與國際水平相比落后10-15年。

（5）缺乏專業(yè)人才。傳感器行業(yè)涉及物理、化學(xué)、生物、電子，甚至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多門學(xué)科，其應(yīng)用領(lǐng)域之廣在整個(gè)電子行業(yè)可以說再無其他產(chǎn)品可以超過它，要掌握其基本原理并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐難度頗大。由此，雖然傳感器行業(yè)的發(fā)展前景極高，但相對(duì)于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)、通信等專業(yè)來說，傳感器技術(shù)的專業(yè)人才極度缺乏。

當(dāng)然，從80年代開始發(fā)展傳感器技術(shù)至今，也取得了一些驕人的成績。雖說規(guī)模有限，但是也給了我們一定的信心，看到了前途的光明：

（1）綜合實(shí)力得到了加強(qiáng)。

（2）拓寬了開發(fā)領(lǐng)域。我國傳感器產(chǎn)業(yè)已經(jīng)由過去的少數(shù)品種擴(kuò)展到光敏、熱敏、力敏、電壓敏、磁敏、氣敏、溫敏、聲敏、射線敏、離子敏、生物敏等各種傳感器，以及變送器、二次儀表等多種類、多形式產(chǎn)品，與國外研制相當(dāng)。

（3）擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。熱敏電阻器、ZnO壓敏電阻器、可燃性氣體傳感器、光電二極管等十幾個(gè)品種已經(jīng)形成一定規(guī)模的生產(chǎn)能力。經(jīng)過“九五”階段的努力，已建成了敏感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及傳感器工程研究中心。

現(xiàn)在，我國傳感器產(chǎn)業(yè)正處于從傳統(tǒng)型向新型轉(zhuǎn)變發(fā)展的重要結(jié)點(diǎn)，逐漸向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。具體來說，呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：

（1）很多企業(yè)具備了從傳感器研發(fā)到生產(chǎn)一條龍的實(shí)力，正在邁向自主創(chuàng)新與國際合作相結(jié)合的跨越式發(fā)展道路，這將使得我國在不久的將來成為世界主要傳感器產(chǎn)品生產(chǎn)國之一。

（2）傳感器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向全面、協(xié)調(diào)、持續(xù)性的方向發(fā)展。并將根據(jù)市場需求，不僅要穩(wěn)固傳統(tǒng)型傳感器的市場，做好傳統(tǒng)型傳感器質(zhì)量升級(jí)與產(chǎn)量增長，還要加強(qiáng)新型傳感器的研發(fā)，尤其是長期被國外傳感器廠家所占領(lǐng)的領(lǐng)域。如此保證傳感器各門類和品種比例適當(dāng)，同時(shí)存在，滿足不同的需求，形成一種“新舊交替、遠(yuǎn)近結(jié)合、品種齊全”的新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

（3）企業(yè)生產(chǎn)能力向規(guī)模經(jīng)濟(jì)或適宜規(guī)模經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展，從很多行業(yè)的發(fā)展可以看出：規(guī)模經(jīng)濟(jì)出效益，同樣傳感器產(chǎn)業(yè)也不例外。以后，物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、汽車行業(yè)的傳感器的需求將成跨越式發(fā)展，很多傳感器年需求量都可能達(dá)上億只，沒有規(guī)模經(jīng)濟(jì)很難滿足這方面的需求。另外，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)后，可以很大程度的降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)品的商品化。

（4）傳感器廠家向?qū)I(yè)化發(fā)展，各個(gè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品門類少而精，將出現(xiàn)很多專門生產(chǎn)某一應(yīng)用領(lǐng)域需求的特殊傳感器系列產(chǎn)品以獲得較高的市場占有率的企業(yè)。這樣既有利于各個(gè)傳感器企業(yè)的專業(yè)化合作生產(chǎn)，還可以有效地避免企業(yè)內(nèi)部的“大而全”，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（5）推動(dòng)傳感器生產(chǎn)技術(shù)向半自動(dòng)化或自動(dòng)化的方向發(fā)展。現(xiàn)在國內(nèi)傳感器工藝線技術(shù)水平不一，多數(shù)工藝已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化，但距離生產(chǎn)過程自動(dòng)化還有一段路程。生產(chǎn)自動(dòng)化可以減少人為因素造成的生產(chǎn)次品，提高產(chǎn)品合格率。

（6）企業(yè)的重點(diǎn)技術(shù)改造應(yīng)加強(qiáng)從依賴引進(jìn)技術(shù)向引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收與自主創(chuàng)新的方向轉(zhuǎn)移，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器產(chǎn)品。只有掌握了先進(jìn)的技術(shù)，才能贏得競爭主動(dòng)權(quán)。

（7）企業(yè)經(jīng)營應(yīng)該先穩(wěn)住國內(nèi)市場，然后積極拓展國外市場，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)市場相結(jié)合的國際化發(fā)展。

（8）企業(yè)結(jié)構(gòu)將向“大、中、小并舉”、“集團(tuán)化、專業(yè)化生產(chǎn)共存”的格局發(fā)展。集團(tuán)化大公司將越來越顯示出它的壟斷作用，占據(jù)很多小企業(yè)無法企及的市場；而專業(yè)化生產(chǎn)的中、小企業(yè)因其靈活多變的性能，在小量產(chǎn)品的需求上轉(zhuǎn)變更快，仍具要其生存、發(fā)展的空間。

那我們的發(fā)展途徑又有哪些呢？我們都知道傳感器的核心部件是敏感元件，其作用是感受、檢測未知量。開發(fā)新型傳感器，其途徑大致為以下幾個(gè)方面：

（1）采用新的材料。由于材料科學(xué)的進(jìn)步，新功能材料的開發(fā)將導(dǎo)致新的傳感器出現(xiàn)。半導(dǎo)體材料研究的進(jìn)展，促進(jìn)了半導(dǎo)體傳感器的迅速發(fā)展；光導(dǎo)纖維的問世，產(chǎn)生了各種光纖傳感器。

（2）采用新的加工方法。隨著生產(chǎn)工藝水平的不斷提高，新的加工方法不但能使傳感器的性能指標(biāo)得到提高、應(yīng)用范圍得到擴(kuò)大，還可以加工出原有工藝不能制造的新型傳感器。采用集成工藝和激光電阻微調(diào)技術(shù)，可制成集成溫度傳感器等。

（3）采用新的原理。隨著各相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，人們對(duì)非電量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的認(rèn)識(shí)逐步加深，它們之間新的轉(zhuǎn)換關(guān)系必將導(dǎo)致新型傳感器的誕生。

（4）采用新的構(gòu)思。許多古老的原理或設(shè)計(jì)，在巧妙的構(gòu)思下可以產(chǎn)生出新的傳感器。對(duì)熱敏感的熱敏電阻可做成溫度傳感器，也可把酶固定在電阻表面，用來檢測酶反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量，根據(jù)酶反應(yīng)的專一性，就可測定酶的底物的含量，從而做成各種酶熱敏電阻生物傳感器。

七、調(diào)查體會(huì)

我國傳感器產(chǎn)業(yè)在市場需求的引領(lǐng)之下，正一步步邁向輝煌的時(shí)代。在傳感器技術(shù)研究方面，正在逐漸縮小與國外的差距，逐漸奪取被他們長始以往占據(jù)的市場。在競爭日趨激烈的今天，我國生產(chǎn)的傳統(tǒng)傳感器，如力學(xué)量傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器、光學(xué)傳感器、電壓敏傳感器，產(chǎn)銷形勢穩(wěn)中有升，不僅在國內(nèi)市場的份額逐步增長，還滿足了部分國外市場的需求。

第三篇：智能傳感器產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告

智能傳感器研究報(bào)告

一、智能傳感器的定義

智能傳感器系統(tǒng)是一門現(xiàn)代綜合技術(shù)，是當(dāng)今世界正在迅速發(fā)展的高新技術(shù)，至今還沒有形成規(guī)范化的定義。

定義1：《智能傳感器系統(tǒng)》書上的定義：傳感器與微處理器賦予智能的結(jié)合，兼有信息檢測與信息處理功能的傳感器就是智能傳感器(系統(tǒng))；模糊傳感器也是一種智能傳感器(系統(tǒng))，將傳感器與微處理器集成在一塊芯片上是構(gòu)成智能傳感器(系統(tǒng))的一種方式。定義2：《現(xiàn)代新型傳感器原理與應(yīng)用》書上的定義：所渭智能式傳感器就是一種帶行微處理機(jī)的，兼有信息檢測、信息處理、信息記憶、邏輯思維與判斷功能的傳感器。

決定傳感器是否智能化的首要因素是其的精度，同時(shí)它還應(yīng)具備良好的可靠和穩(wěn)定性。傳感器可進(jìn)行數(shù)字濾波等分析處理，過濾掉無用的數(shù)據(jù)，及在多參數(shù)狀態(tài)下對(duì)特定參數(shù)測量的分辨能力。傳感器最重要的智能表現(xiàn)是能夠管理自己。通常的標(biāo)志是帶有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字總線接口，能將所檢測到的信號(hào)經(jīng)過交換處理后，以數(shù)字量的形式通過現(xiàn)場總線與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息通信和傳遞。

智能傳感器要具備一定的判斷、分析和信息處理能力，能夠根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的工作情況調(diào)節(jié)各部分與上位計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳送，使系統(tǒng)工作在最優(yōu)低功耗狀態(tài)和傳送效率優(yōu)化的狀態(tài)。

二、智能傳感器的結(jié)構(gòu) 智能傳感器主要由傳感器、微處理器及其相關(guān)電路組成。傳感器將被測的物理量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),送到信號(hào)調(diào)理電路中,進(jìn)行濾波、放大、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后,送到微計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)是智能傳感器的核 1

心,它不但可以對(duì)傳感器測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理,還可以通過反饋回路對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于計(jì)算機(jī)充分發(fā)揮各種軟件的功能,可以完成硬件難以完成的任務(wù),從而大大降低傳感器制造的難度,提高傳感器的性能,降低成本。

如果從結(jié)構(gòu)上劃分，智能傳感器可以分為集成式、混合式和模塊式。集成智能傳感器是將一個(gè)或多個(gè)敏感器件與微處理器、信號(hào)處理電路集成在同一硅片上，集成集成度高，體積小，但目前的技術(shù)水平還很難實(shí)現(xiàn)；將傳感器和微處理器、信號(hào)處理電路做在不同芯片上，則構(gòu)成混合式智能傳感器，目前這類結(jié)構(gòu)較多；初級(jí)的智能傳感器也可以由許多互相獨(dú)立的模塊組成，如將微計(jì)算機(jī)、信號(hào)調(diào)理電路模塊、數(shù)據(jù)電路模塊、顯示電路模塊和傳感器裝配在同一殼結(jié)構(gòu)內(nèi)則組成模塊式智能傳感器。

三、智能傳感器的應(yīng)用與方向

（一）智能傳感器的應(yīng)用

智能傳感器已廣泛應(yīng)用于航天、航空、國防、科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域中。例如,它在機(jī)器人領(lǐng)域中有著廣闊應(yīng)用前景,智能傳感器使機(jī)器人具有類人的五官和大腦功能,可感知各種現(xiàn)象,完成各種動(dòng)作。在工業(yè)生產(chǎn)中,利用傳統(tǒng)的傳感器無法對(duì)某些產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(例如,黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進(jìn)行快速直接測量并在線控制。而利用智能傳感器可直接測量與產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)有函數(shù)關(guān)系的生產(chǎn)過程中的某些量(如溫度、壓力、流量等),利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或?qū)＜蚁到y(tǒng)技術(shù)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算,可推斷出產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）智能傳感器的應(yīng)用方向

虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化和信息融合技術(shù)是智能傳感器發(fā)展完善的3個(gè)主要方向。虛擬化是利用通用的硬件平臺(tái)充分利用軟件實(shí)現(xiàn)智能傳感器的特定硬件功能,虛擬化傳感器可縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低成本,提高可靠性。網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器是將利用各種總線的多個(gè)傳感器組成系統(tǒng)并配備帶有網(wǎng)絡(luò)接口(LAN或Internet)的微處理器。通過系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)處理器可實(shí)現(xiàn)傳感器之間、傳感器與執(zhí)行器之間、傳感器與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換和共享。多傳感器信息融合是智能處理的多傳感器信息經(jīng)元素級(jí)、特征級(jí)和決策級(jí)組合,形成更為精確的被測對(duì)象特性和參數(shù)。

（二）智能傳感器的衍生用途

1、無故障通信。智能傳感器的優(yōu)勢，是能從過程中收集大量的信息以減少宕機(jī)時(shí)間及提高質(zhì)量。

2、智能傳感器必須具備通信功能。除了滿足最基本應(yīng)用的反饋信號(hào)，智能傳感器必須能傳輸其它信息。”這可以是疊加在標(biāo)準(zhǔn)4-20 mA過程輸出、總線系統(tǒng)或無線安排上的HART（可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議）信號(hào)。該領(lǐng)域正在增長的因素是IEEE 1451——一系列旨在為不同廠家生產(chǎn)的傳感器提供即插即用能力的智能傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)。

3、診斷與程序。智能傳感器可對(duì)其運(yùn)行的各個(gè)方面進(jìn)行自監(jiān)控，包括攝像頭的污濁，超容忍限或不能開關(guān)等，除此之外，還有線圈監(jiān)控功能。智能傳感器必須首先能監(jiān)視自身及周圍的環(huán)境，然后再?zèng)Q定是否對(duì)變化進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償或?qū)ο嚓P(guān)人員發(fā)出警告。

四、智能傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀

中國傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長，增長速度超過15%，2003年銷售額為186億元，同比增長32.9%；而世界非軍用傳感器市

3場1998年為 325億美元，平均增長率為9%，2008年增加到506億美元。2009年中國傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備，其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場份額的42.5%，市場規(guī)模達(dá)到138.9億元，傳感器整個(gè)市場突破327億元。預(yù)計(jì)2010年我國傳感器市場銷售額將達(dá)到632億元。其中壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規(guī)模最大，分別占到整個(gè)傳感器市場的21%、19%和14%。近年來傳感器市場的主要增長來自于無線傳感器、MEMS傳感器（MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)

（Micro-Electro-Mechanical SySTems）的英文縮寫。MEMS是美國的叫法，在日本被稱為微機(jī)械，在歐洲被稱為微系統(tǒng)，它是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。）、生物傳感器等新興傳感器。目前國內(nèi)都已經(jīng)有若干家企業(yè)研發(fā)成功兼容GPS和北斗二代的雙模導(dǎo)航定位芯片。民用GPS北斗二代雙模雙通道射頻芯片的代表廠家主要有西安華迅、重慶24所、中科院微電子所等;基帶芯片廠家主要有北京和芯星通、西安華迅、北京東方聯(lián)星和杭州中科微等。有關(guān)雙模雙通道射頻芯片，目前國外還沒有廠家報(bào)道研發(fā)成果，可以說國內(nèi)處在領(lǐng)先地位。從關(guān)鍵指標(biāo)來看，國內(nèi)芯片的電流、面積還比較大，抗干擾性需要提高。

五、智能傳感器的相關(guān)政策

（一）工信部正式出臺(tái)了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃強(qiáng)調(diào)“十二五”期間主要任務(wù)包括以下幾方面：一是攻克核心技術(shù)，包括信號(hào)感知、傳輸、處理技術(shù)，重點(diǎn)支持RFID標(biāo)簽、智能傳感器、4二維碼芯片等上游傳感器領(lǐng)域；二是加快標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架、共性和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)應(yīng)用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；三是積極開展示范項(xiàng)目，重點(diǎn)支持工業(yè)、農(nóng)業(yè)、流通業(yè)等領(lǐng)域；在基礎(chǔ)建設(shè)方面，建設(shè)智能交通、智能電力、智能環(huán)保等，在生服務(wù)方面，支持物聯(lián)網(wǎng)在公共安全、醫(yī)療衛(wèi)生、智能家居等方面應(yīng)用。

（二）《江蘇省科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要》蘇政發(fā)?2006?52號(hào)。圍繞電子信息、汽車電子和現(xiàn)代裝備制造業(yè)發(fā)展需求，研究開發(fā)電子信息裝備關(guān)鍵技術(shù)和高精度、高可靠、高環(huán)境適應(yīng)性的新型儀器儀表，重點(diǎn)發(fā)展新型虛擬儀器、測試儀器、電子元器件及傳感器，以及微加速度計(jì)、微機(jī)電光纖陀螺、微動(dòng)力傳感、生物傳感器等微機(jī)電系統(tǒng)（mems）技術(shù)與產(chǎn)品。

（三）工信部《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》中明確的指出新型元器件技術(shù)開發(fā)將重點(diǎn)圍繞敏感元件和傳感器等。

第四篇：我國傳感器的發(fā)展

中國傳感器行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及歷程回顧

我國傳感器行業(yè)已經(jīng)歷了50個(gè)春秋，20世紀(jì)80年代，改革開放的春風(fēng)給傳感器行業(yè)帶來了生機(jī)與活力；90年代，在黨和國家關(guān)于“大力加強(qiáng)傳感器的開發(fā)和在國民經(jīng)濟(jì)中普遍應(yīng)用”的決策指引下，傳感器行業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，經(jīng)過多年的發(fā)展我國傳感器行業(yè)形成了一定的優(yōu)勢，但是不足之處也比較明顯。優(yōu)勢有：已經(jīng)形成了研究、生產(chǎn)和應(yīng)用體系、人材隊(duì)伍和部分傳感技術(shù)的優(yōu)勢，是進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)；有一批先進(jìn)的成果，如刀具／砂輪監(jiān)控儀系列成果，石油油井用高溫、高壓傳感檢測系統(tǒng)、高精度熱敏檢測傳感等等；有一個(gè)量大面廣的用戶市場；不足之處有：研究開發(fā)戰(zhàn)略在系統(tǒng)性上的不足，如：傳感器與傳感系統(tǒng)未能統(tǒng)一布置，形成兩套并列，相互脫節(jié)的攻關(guān)；對(duì)傳統(tǒng)傳感器的革新改進(jìn)不足，微小型化步子慢，在國內(nèi)與國際市場上形不成競爭力；加緊特殊環(huán)境和工程項(xiàng)目傳感技術(shù)的研究開發(fā)；集成化、智能化和納米技術(shù)與國外差距大。

從總體發(fā)展看，傳統(tǒng)硅技術(shù)將一直延續(xù)到2047年，才趨達(dá)到芯片特征尺寸的極限和衰退。而當(dāng)前微電子技術(shù)仍將依循“等縮比原理”和“摩爾定律”兩條基片規(guī)律，在盡力逼近傳統(tǒng)硅技術(shù)極限中，不斷擴(kuò)展硅的跨學(xué)科橫向應(yīng)用（如MEMS等）和突破“非穩(wěn)態(tài)物理器件”（量子、分子器件），這也是當(dāng)前乃至未來20年傳感器技術(shù)的主要發(fā)展方向。

當(dāng)前我國正在重點(diǎn)開發(fā)的MEMS（微電子與微機(jī)械的結(jié)合）、MOMES（MEMS與微光學(xué)的結(jié)合）、智能傳感器（MEMS與CPU、信息控制技術(shù)的結(jié)合）、生物化學(xué)傳感器（MEMS與生物技術(shù)、電化學(xué)的結(jié)合）等以及今后將大力開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化傳感器（MEMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合）、納米傳感器（納米技術(shù)與傳感器技術(shù)的結(jié)合）均是多學(xué)科、多種新技術(shù)交叉融合的新一代傳感器。

不過，我國傳感器的技術(shù)水平仍落后于世界水平5～10年，規(guī)模化生產(chǎn)與國外有較大差距。

中國傳感器發(fā)展歷程階段回顧

“十一五”——2006年十屆全國人大四次會(huì)議表決通過了關(guān)于國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展

第十一個(gè)五年計(jì)劃綱要。自此拉開了“十一五”的大幕。“十一五”規(guī)劃綱要中著重強(qiáng)調(diào)了

推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，其中提升電子信息制造業(yè)，培育生物產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)航空航天產(chǎn)業(yè)，發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)等計(jì)劃的提出，以及對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)和新能源開發(fā)等項(xiàng)目的實(shí)施無疑為中

國傳感器的技術(shù)發(fā)展和市場空間的開拓提供了有力的支持。

前階段工信部下發(fā)了《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》

中明確的指出新型元器件技術(shù)開發(fā)將重點(diǎn)圍繞敏感元件和傳感器等。并且對(duì)于傳感器產(chǎn)

業(yè)化發(fā)展提供了規(guī)劃和政策支持。從“十一五”規(guī)劃綱要至今從中國傳感器市場雖然經(jīng)歷

了金融危機(jī)的沖擊，但是總體保持著強(qiáng)勢快速度發(fā)展格局，最新傳感器技術(shù)大多首先在國外發(fā)展起來，但是真正的應(yīng)用卻往往首先在中國實(shí)現(xiàn)，這正是源于中國龐大而多樣的傳感器市場特點(diǎn)。相信通過“十一五”重要的發(fā)展期中國傳感器技術(shù)將有進(jìn)一步躍升，逐

步縮短與世界先進(jìn)傳感器技術(shù)國家間的差距。

“十五”其間，為了發(fā)展先進(jìn)制造與振興機(jī)械工業(yè)的要求和國內(nèi)外發(fā)展趨勢的分析，傳感技術(shù)攻關(guān)的目標(biāo)是：提高傳統(tǒng)傳感技術(shù)等級(jí)、可靠性和可應(yīng)用性水平，增強(qiáng)競爭力；積極創(chuàng)新系統(tǒng)，開發(fā)新產(chǎn)品，縮小差距，支持和促進(jìn)我國先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，振興制造業(yè)。傳感器技術(shù)國家指定的科技攻關(guān)范圍較小，僅選擇了少數(shù)項(xiàng)目，集中在幾個(gè)單位內(nèi)進(jìn)行，MEMS等5項(xiàng)新型傳感器已列入研究開發(fā)的重點(diǎn)；國家計(jì)委決定從2002年開始組織實(shí)施的新型電子元器件產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)中有5項(xiàng)新型敏感元件與傳感器已經(jīng)啟動(dòng)；一些省、市新建立的“傳感器產(chǎn)業(yè)基地”、“MEMS科技股份有限公司”，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。我國開發(fā)新一代的高、精、尖傳感器已具備條件，如光纖、紅外、超聲波、生物、智能及模糊控制傳感器，采用MEMS技術(shù)制作微傳感器等，這些新產(chǎn)品逐步實(shí)現(xiàn)了CAD設(shè)計(jì)、全部實(shí)現(xiàn)可靠性設(shè)計(jì)，質(zhì)量分析及質(zhì)量信息管理均采用計(jì)算機(jī)化。

“九五”其間，通過科技攻關(guān)，傳感器技術(shù)領(lǐng)域水平得到較大的提高。主要以工業(yè)自動(dòng)控制、機(jī)電一體化、科學(xué)測試儀器為服務(wù)領(lǐng)域,以市場需求為導(dǎo)向，以提高敏感元件及傳感器的技術(shù)水平、可靠性水平和產(chǎn)業(yè)孵化為目標(biāo),安排工程化研究、新產(chǎn)品、共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)三個(gè)層次內(nèi)容。傳感器技術(shù)研究國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目取得了51個(gè)品種86個(gè)規(guī)格的新產(chǎn)品。初步建立了敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)品已進(jìn)入到億萬人民的家庭生活中，并已在國民經(jīng)濟(jì)各部門和國防建設(shè)中得到一定應(yīng)用。

在研發(fā)主力軍的建設(shè)方面，主要表現(xiàn)在：建立了“傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“國家傳感技術(shù)工程中心”等研究開發(fā)基地。全國已有1688家企事業(yè)從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，其中從事MEMS研制生產(chǎn)的已有50多家。

“八五”以來，在國家的支持下，我國的傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長足進(jìn)步。在學(xué)術(shù)交流方面，1989年10月由敏感元器件與傳感器分會(huì)發(fā)起主辦的“STC〞89 首屆全國敏感元件與傳感器學(xué)術(shù)會(huì)議”已延續(xù)至今，每逢活動(dòng)不但國內(nèi)學(xué)者、企業(yè)家云集且有不少其它國家的人士參加。目前，其論值組織機(jī)構(gòu)為：“全國敏感元件與傳感器學(xué)術(shù)團(tuán)體聯(lián)合組織委員會(huì)”。在原電子工業(yè)部的努力及敏感元器件與傳感器分會(huì)的積極組織下，實(shí)施的“雙加工程”即：加快力度加快發(fā)展，的方針指導(dǎo)下，建立了我國敏感元器件與傳感器生產(chǎn)基地。

“安徽基地”，主要是建立力、光敏規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

“陜西基地”，主要是建立電壓敏、熱敏、汽車電子規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

“黑龍江基地”主要建立氣、濕敏規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

多年來，三大基地在發(fā)展過程中雖然興衰不一，它對(duì)我國敏感元件與傳感器行業(yè)的建設(shè)起到了一定的推動(dòng)作用。

第五篇：光伏產(chǎn)業(yè)中的傳感器探討 論文

蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院光伏材料加工與應(yīng)用技術(shù)

《自動(dòng)檢測與傳感器技術(shù)》

光伏產(chǎn)業(yè)中的傳感器探討

系別：機(jī)電工程系

專業(yè)：光伏材料加工與應(yīng)用技術(shù)班級(jí)：12級(jí)光伏（1）班學(xué)號(hào)：20121462

姓名：張亮

光伏產(chǎn)業(yè)中的傳感器探討

引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機(jī)和大氣污染問題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出，新能源的研發(fā)尤為重要，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展，這之中太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點(diǎn)。在利用太陽能發(fā)電的方案中，光伏發(fā)電正在逐漸興起，傳統(tǒng)的測量控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足科技日新月異的節(jié)奏，本文中的眾多傳感器在現(xiàn)代光伏產(chǎn)業(yè)中起到了舉足輕重的作用，減輕了人力的浪費(fèi)，方便統(tǒng)一管理，實(shí)施監(jiān)控以獲得實(shí)時(shí)的參數(shù)，對(duì)光伏的生產(chǎn)、課題研究提供最有效的幫助。本文涉及到的各類傳感器，全方位監(jiān)測，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測控制的目的，方法簡單有效。

關(guān)鍵字：溫度傳感器、濕度傳感器、追日傳感器、風(fēng)向傳感器、風(fēng)速傳感器、日照時(shí)數(shù)傳感器、霍爾電流傳感器

1.溫度傳感器

溫度傳感器，使用范圍廣，數(shù)量多，居各種傳感器之首。溫度傳感器熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。溫度傳感器熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造溫度傳感器熱電阻。

溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：一是傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器（含敏感元件），主要是能夠進(jìn)行非電量和電量之間轉(zhuǎn)換。二是模擬集成溫度傳感器/控制器。三是智能溫度傳感器。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式想數(shù)字式、集成化向智能化及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

溫度傳感器按傳感器與被測介質(zhì)的接觸方式可分為兩大類：一類是接觸式溫度傳感器，一類是非接觸式溫度傳感器。

溫度傳感器在光伏系統(tǒng)中是不可缺少的，有了它將會(huì)自動(dòng)檢測太陽電池板的溫度、空氣溫度，為系統(tǒng)提供最準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，通常與它匹配使用的還有下面介紹的濕度傳感器。

2.濕度傳感器

濕度傳感器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感

濕材料形成感濕膜。空氣中的水蒸汽吸附于感濕材料后，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。利用濕敏元件的電器特性隨溫度的變化而變化的原理進(jìn)行測量。

3.追日傳感器

追日傳感系統(tǒng)主要由4個(gè)光敏電阻，俯仰角跟蹤電路，方位角跟蹤電路和驅(qū)動(dòng)電路組成。由于該結(jié)構(gòu)成對(duì)稱組態(tài)，故當(dāng)追日傳感器正對(duì)太陽時(shí)，4個(gè)光敏傳感器阻值相同。當(dāng)該裝置于太陽成一定角度時(shí)，由于遮光板會(huì)遮擋住太陽光，使得左右或上下的光敏傳感器阻值產(chǎn)生偏差產(chǎn)生差分信號(hào)。

只要傳感器沒有正對(duì)太陽，由于擋光系統(tǒng)的作用，必會(huì)引起光敏傳感器阻值產(chǎn)生偏差，因而引起的東西跟蹤信號(hào)或是上下跟蹤信號(hào)被送如到驅(qū)動(dòng)電路中，使得電機(jī)發(fā)生相應(yīng)的跟蹤行為，達(dá)到跟蹤的目的。當(dāng)一次跟蹤動(dòng)作完成時(shí)，追日傳感器正對(duì)太陽，光敏傳感器阻值相同，沒有發(fā)出差分信號(hào)，跟蹤正確。等待太陽移動(dòng)一定角度是載進(jìn)行下一次跟蹤。

追日傳感模塊可以安裝在太陽能跟蹤系統(tǒng)中，讓整個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)太陽進(jìn)行跟蹤，以更有效地將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，機(jī)械能，電能和化學(xué)能。其中，光能熱能化利用最為廣泛，開發(fā)最為普遍。本裝置也可應(yīng)用在家庭，為家庭提供綠色能源，或是應(yīng)用在大型光伏電廠。現(xiàn)在，太陽能光能的應(yīng)用也正在慢慢興起，即太陽能照明系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過追日傳感器對(duì)太陽進(jìn)行跟蹤，再由光纖引入太陽光，對(duì)相應(yīng)場所進(jìn)行照明，比如地下室太陽能光能照明系統(tǒng)。因此，這種照明是一種環(huán)保節(jié)能的照明方式，可以有效減少化石燃料的使用，減少溫室氣體的排放，保護(hù)地球環(huán)境。同時(shí)該傳感器也可以應(yīng)用在普通光源跟蹤器而應(yīng)用在其它方面。

4.風(fēng)向傳感器

風(fēng)向傳感器，是一種以風(fēng)向箭頭的轉(zhuǎn)動(dòng)探測、感受外界的風(fēng)向信息，并將其傳遞給同軸碼盤，同時(shí)輸出對(duì)應(yīng)風(fēng)向相關(guān)數(shù)值的物理裝置。風(fēng)向傳感器由風(fēng)杯、傳感器主體、電路模塊、傳輸電纜等裝置構(gòu)成。可測量室外環(huán)境中的近地風(fēng)向，按工作原理可分為光電式、電壓式和羅盤式等。

風(fēng)向傳感器體積小、重量輕，便于野外攜帶和組裝；系統(tǒng)采用低功耗環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)和數(shù)字處理技術(shù)，檢測精度高；量程寬，穩(wěn)定性好；數(shù)據(jù)信息顯示線性度高，信號(hào)傳輸距離長，抗外界干擾能力強(qiáng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可準(zhǔn)確定位。

5.風(fēng)速傳感器

風(fēng)速傳感器風(fēng)速、風(fēng)量（風(fēng)量=風(fēng)速x橫截面積）大小，能夠?qū)︼L(fēng)速風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，是通風(fēng)安全參數(shù)測量的重要儀表。在光伏系統(tǒng)中，風(fēng)速傳感器對(duì)太陽能發(fā)電站的電池板進(jìn)行控制（主要運(yùn)用于高倍聚光、雙軸跟蹤等），在風(fēng)力超過一定值以后，轉(zhuǎn)動(dòng)電池板，使之不被破壞。

一個(gè)優(yōu)質(zhì)的風(fēng)速傳感器應(yīng)具備以下特點(diǎn)：自動(dòng)調(diào)節(jié)零點(diǎn)功能；自動(dòng)調(diào)節(jié)靈敏度功能；就地顯示測量值；聲光報(bào)警功能；穩(wěn)定性好。

6.日照時(shí)數(shù)傳感器

日照時(shí)數(shù)傳感器由高透光學(xué)玻璃罩、感光元件、信號(hào)處理電路、時(shí)鐘運(yùn)算電路、表體等部分組成。經(jīng)過校正的輻射感光元件將環(huán)境中的輻射值傳遞給傳感器內(nèi)部的信號(hào)處理電路，處理器一旦判斷信號(hào)大于120W/m2即開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)為累加方式，直至當(dāng)天24點(diǎn)時(shí)刻后自動(dòng)清零。在此期間，外界可隨時(shí)向傳感器獲取累計(jì)日照時(shí)數(shù)值。

設(shè)備特點(diǎn)：集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可通過數(shù)據(jù)線自動(dòng)校時(shí)；低功耗設(shè)計(jì)，一次更換電池最低使用1年；可選模擬電壓/電流、PWM或RS485信號(hào)輸出。

7.霍爾電流傳感器

光伏作為清潔能源，具有低污染、高效率等優(yōu)點(diǎn)，電流電壓傳感器作為核心檢測元器件，在光伏整體發(fā)電的過程起到至關(guān)重要的作用。基于霍爾閉環(huán)原理的電流傳感器在光伏匯流箱中的基本應(yīng)用，針對(duì)光伏陣列中的每一塊電池板的電流進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)“鳥糞效應(yīng)”，并且使電站維護(hù)人員盡快對(duì)電池板進(jìn)行調(diào)整，盡可能的是電池板的效應(yīng)最大化。

霍爾傳感器不論是開環(huán)還是閉環(huán)原理，基本的性能區(qū)別不大，基本的優(yōu)點(diǎn)在于：響應(yīng)時(shí)間快、低溫漂、精度高、體積小、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、過載能力強(qiáng)。

PCB霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，即閉環(huán)原理，當(dāng)原邊電流IP產(chǎn)生的磁通通過高品質(zhì)磁芯集中在磁路中，霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通，通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補(bǔ)償電流，用于抵消原邊IP產(chǎn)生的磁通，使得磁路中磁通始終保持為零。經(jīng)過特殊電路的處理，傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。

霍爾電流傳感器具備以下一些特點(diǎn)：采用鍍金焊針，在高潮濕及高溫氧化條件下具有導(dǎo)電性好，抗氧化能力強(qiáng)的特點(diǎn)；采用閉環(huán)霍爾原理，具有精度高，響應(yīng)時(shí)間快的特點(diǎn)；體積小，低溫漂，故障率低。

由于成本的問題，傳統(tǒng)的光伏匯流箱是不需要霍爾電流傳感器來對(duì)電池板的電流進(jìn)行監(jiān)測的，但是隨著光伏系統(tǒng)的不斷完善，對(duì)于電池板的電流進(jìn)行監(jiān)測也相應(yīng)的增加。JCE15-TSNP系列霍爾電流傳感器是對(duì)每一路的光伏電池板電流進(jìn)行監(jiān)測，按照光伏匯流箱分4路、6路、8路、12路、16路等，電流傳感器也按照路數(shù)相對(duì)應(yīng)進(jìn)行匹配，霍爾電流傳感器采用單電源+5V供電，輸出信號(hào)是2.5V±0.625V,輸出的信號(hào)給信號(hào)采集裝置，轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)，然后再準(zhǔn)換成RS232信號(hào)，最終送到監(jiān)控室。

結(jié)語

太陽能是已知的最原始的能源，清潔可再生，分布廣泛。而在太陽能利用系統(tǒng)中，如何提高能源的利用效率是關(guān)鍵，因此，傳感器的使用顯得尤為重要。傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，并且能達(dá)到較高的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)合理緊湊，實(shí)用性強(qiáng)，可以有效利用太陽能。