传感技术的发展

传感技术的发展

传感器相当于人的耳朵。智能传感器就是相当于人的大脑+耳朵。应用十分广泛。

它是名副其实的朝阳产业，即使在国际金融危机蔓延的2008年，我国传感器市场仍然有逆势增长20%以上的良好表现。传感器产业以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。

我国传感器行业发展落后，国内传感器需求，尤其是高端需求严重依赖进口，国产化缺口巨大，目前传感器进口占比80%，传感器芯片进口占比达90%。国产化需求迫切。

一、世界传感器技术的发展

20 世纪中期传感器技术才刚刚问世。

据统计，目前全世界大约有个40国家从事传感器的研制、开发和生产，研发机构多达600余家，其中以美、德、日、俄等国实力较强。国外在传感器的研究、开发、生产的应用方面发展速度十分迅速，其主要表现为：

一是十分重视对传感器技术开发与研究：例如：美国霍尼威尔公司其固态传感器发展中心每年用于研究设备的投资就高达5000万美元或更多，并且大约每隔三年左右就会更新其中大部分仪器设备。

二是重视传感器制作工艺的研究：其实传感器的原理不难、也不保密，而最保密的是传感器的工艺，国外的传感器公司普遍不惜重金加强对工艺研究，依靠工艺突破来保持其技术的领先。

三是重视质量管理与市场分析。从目前各类传感器的应用领域范围和市场销售增长情况可以预测出：在未来10年甚至更长的时间，智能传感技术、光纤传感技术、气体传感技术及无线传感技术仍将是传感器领域的发展重点，而且其应用将渗透各个领域。

二、国内传感器技术的现状

在我国，传感器技术的研发起步较发达国家晚，我国在传感器技术领域和其他发达国家相比，落后10年，而在生产成品的技术上更是落后15年以上。从总体上来看，我国的传感器技术还是很难适应我国现有的科技与经济发展速度，我国常用的传感器，无论在识别系统还是在信号处理上，仍以主要国外进口产品为主。传感器技术的突破是中国制造向中国智造转变最重要的瓶颈。

三、几种具有代表性的新型传感器

(一) 化学传感器

化学传感器（chemical sensor）是对各种化学物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。对比于人的感觉器官，化学传感器大体对应于人的嗅觉和味觉器官，分为气体传感器、湿度传感器、离子传感器等几种类型。化学传感器必须具有对待测化学物质的形状或分子结构选择性俘获的功能（接受器功能）和将俘获的化学量有效转换为电信号的功能（转换器功能）。它主要应用范围非常的广泛在，工农业生产、家庭安全、环境监测、能源、医疗卫生等领域都有重要的应用。化学传感器未来发展重点是深入研究有机、无机生物类化学传感器的工作原理，提高敏感材料功能设计能力，通过灵活应用微机械加工技术、敏感膜修饰技术、微电子技术、光纤技术、生物工程技术等，可使传感器性能达到最优化。

(二) 智能传感器与仿真

智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，至今还没有形成规范化的定义。所谓

智能式传感器就是一种带行微处理机的，兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。

(三) 无线传感器

无线传感器网络是大量的静止或者移动的传感器以自组织的方式构成无线传感器网络节点，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点，通过自组织的方式构成网络。

四、传感器的应用

传感器应用于国民经济、人们生活的方方面面。作为是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

(一) 在医疗设备方面。

专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。目前医疗领域是传感器销售量巨大、利润可观的新兴市场。

(二) 在交通产品方面。

在汽车、高铁、轮船等。如：目前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而要求传感器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。

(三) 在通信产品方面。

手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑战，彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了传感器在该领域的应用比例。此外，应用于集团电话和无绳电话的超声波传感器、用于磁存储介质的磁场传感器等都将出现强势增长。

(四) 家用电器方面。

洗衣机、电视机、微波炉等。

(五) 信息产品方面。

未来的网络计算机VR虚拟现实、增强现实用设备等。

(六) 军用产品方面。

雷达、潜艇、卫星等。

以上几个方面是传感器应用最多的，传感器也主要销售在这些行业，但是随着传感器的发展，很多行业也在积极开

发利用传感器，比如一些消费行业，如鞋子上安装跑步传感器，护腕上安装脉搏传感器等。很多新型的传感器都在广泛的被开放利用。

五、发展趋势及应用前景

当今传感器技术的研究与发展，特别是基于光电通信和生物学原理的新型传感器技术的发展，已成为推动国家乃至世界信息化产业进步的重要标志与动力。基于光电通信和生物学原理的新型传感器技术,其应用仿生学、传感器学、计算科学原理作为仿生传感器的基础获得了突破性的发展，生物传感器它着眼于保健、环境、衣业和食品工业的检测的需求，是一门跨学科的科学。

根据对国内外传感器技术的研究现状的分析以及对传感器各性能参数的理想化要求，例如高精度、高灵敏度、抗老化、低成本、无迟滞性等等。现代传感器技术的发展趋势我们可以从四个方面进行分析与概括：

一是开发新材料、新工艺和开发新型传感器。随着超导材料、光导纤维的研发应用，凭借人工智能材料感知、识别、判断的功能优势，将这些新材料应用到新型传感器的研究中已经为可能；

二是实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化。同样功能的传感器进行集成化，从而使对一个点的测量变成了对