【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(chǎn)業(yè)市場現(xiàn)狀以及主要供應商，以窺探中國傳感器市場現(xiàn)狀。
在政策和市場驅動下，我國傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)趨于完備。設計、制造、封測等重點環(huán)節(jié)均有骨干企業(yè)布局。國內智能傳感器技術研發(fā)已經(jīng)初步開展，同時一些科研機構已建立起智能傳感器中試服務平臺，助推我國產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。與此同時，核心技術缺失、產(chǎn)品有效供給不足、技術創(chuàng)新能力不強、科研生產(chǎn)與應用不協(xié)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、敏感元件和適調電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。廣泛應用于游戲控制、手柄振動和搖晃、汽車制動啟動檢測、地震檢測、振動測試與分析以及安全保衛(wèi)振動偵察等多種領域。根據(jù)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(chǎn)業(yè)市場
隨著微電子機械系統(tǒng)技術在傳感器領域中的廣泛應用，加速度傳感器的體積正變得更加輕便，性能得到明顯提升，這無疑促進了它在消費電子領域中的應用，在國內乃至全球市場中的份額也在不斷提升。
但是，以江陰科爾邁儀器儀表有限公司和青島智騰微電子有限公司為代表的國內加速度傳感器產(chǎn)業(yè)雖在快速崛起中，但與國外先進水平相比仍有不小差距，產(chǎn)業(yè)鏈整體上比較落后。受工藝、制造技術的制約，整個芯片產(chǎn)業(yè)基礎薄弱，產(chǎn)業(yè)鏈上缺乏規(guī)模企業(yè)，初創(chuàng)型設計企業(yè)居多。相比起國際主流企業(yè)，國內企業(yè)出貨量都比較小，沒有積累起大規(guī)模市場驗證反饋的經(jīng)驗，在可靠性、穩(wěn)定性等規(guī)模生產(chǎn)工藝技術方面差距較大。（記者：譚倫）
2 濕度傳感器
濕度傳感器是指能感受濕度并轉換成可用輸出信號的傳感器。
技術關鍵
從制造角度看，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（像精度方面）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。
濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測量濕度。
濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，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(huán)境濕度發(fā)生改變時，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。
產(chǎn)業(yè)市場
人類的生存和社會活動與濕度密切相關，隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，很難找出一個與濕度無關的領域，濕度傳感器能夠很好地監(jiān)控環(huán)境中濕度，在食品保護、環(huán)境檢測等方面有著重要的應用，以氣候監(jiān)測為例，天氣測量和預報對工農業(yè)生產(chǎn)和科學實驗等方面都有重要意義，因此以樹脂膨散式濕度傳感器為代表的濕度傳感器已用于氣象氣球測濕儀器上。
再以工業(yè)生產(chǎn)與精密儀器的使用保護為例，空氣濕度直接影響產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量，必須有效地進行監(jiān)測調控，許多精密儀器、設備對工作環(huán)境要求較高。環(huán)境濕度必須控制在一定范圍內，以保證它們的正常工作，提高工作效率及可靠性。
近年來，國內外在濕度傳感器研發(fā)領域取得了長足進步。以深圳信立科技公司為例，該公司研發(fā)生產(chǎn)智能溫濕度傳感器，具有濕度傳感信號，無線上傳，集傳感元件、信息處理、無線通訊等優(yōu)點于一體。（記者：黨博文）
3 聲音傳感器
聲音傳感器是一種可以檢測、測量并顯示聲音波形的傳感器，廣泛的應用于日常生活、軍事、醫(yī)療、工業(yè)、領海、航天等領域，并成為現(xiàn)代社會發(fā)展所不能缺少的部分。
技術關鍵
聲音傳感器內置一個對聲音敏感的電容式駐極體話筒。聲波使話筒內的駐極體薄膜振動，導致電容的變化，而產(chǎn)生與之對應變化的微小電壓。這一電壓隨后被轉化成0-5V的電壓，經(jīng)過A/D轉換被數(shù)據(jù)采集器接收，并傳送給計算機。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(chǎn)業(yè)市場
聲音傳感器廣泛應用于各類場景，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，此時鐘只要有人發(fā)出一種摩擦音1秒鐘，墻上的照明燈就會自動點亮十秒鐘左右；聲控電視機，可儲存兩個人的聲音。
在醫(yī)療領域，光纖麥克風具有對磁場的天然的抗干擾能力，可以應用于核磁共振成像的通信，是唯一在核磁共振成像掃描時可以在病人和醫(yī)生之間進行通信的麥克風。
目前，傳感器與MEMS（微機電系統(tǒng)）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(yè)，歌爾股份成立于2001年，專注聲學科技，市場占有率居世界同行業(yè)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，瑞聲科技成立于1993年。
現(xiàn)今，瑞聲服務于接近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，并能按照一定的規(guī)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于環(huán)境壓力的壓力并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，通常用于測量某一設備或部件前后兩端的壓差；絕壓傳感器是能感受絕對壓力并轉換成可用輸出信號的傳感器。
產(chǎn)業(yè)市場
壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑等眾多行業(yè)，相比傳統(tǒng)的壓力式傳感器，目前MEMS壓力傳感器已經(jīng)是市場主流，以上海芯敏微系統(tǒng)為例，芯敏微作為專業(yè)的MEMS傳感器廠商，多次承擔863項目并在MEMS壓力傳感器及MEMS紅外熱堆的研發(fā)、設計、生產(chǎn)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于國內領先地位。
此外，北京青鳥元芯作為國內首家采用MEMS技術批量生產(chǎn)微型傳感器的高科技企業(yè)，也是MEMS壓力傳感器的領先企業(yè)，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(yè)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(fā)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并轉換成可用輸出信號的傳感器。
技術關鍵
溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。
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面溫度。
電阻類則是通過金屬隨著溫度變化，其電阻值也發(fā)生變化。對于不同金屬來說，溫度每變化一度，電阻值變化是不同的，而電阻值又可以直接作為輸出信號。熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成，在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體，所以稱之為熱電偶。
產(chǎn)業(yè)市場
溫度傳感器是傳感器中最為常用的一種，現(xiàn)代溫度傳感器外形非常小，這樣可以廣泛應用在生產(chǎn)實踐的各個領域中，也為人們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。由于國內的半導體產(chǎn)業(yè)起步較晚，基礎比較薄弱，對溫度傳感芯片的設計和研究才處于起步階段，與國際先進技術相比還存在較大的差距，溫度傳感器存在的問題主要是由于各個模塊的非理想因素，引起輸出的誤差，造成溫度傳感器精度下降，其中對NTC熱敏電阻器，國內企業(yè)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(chǎn)。
華工科技作為國內家電溫度傳感器龍頭企業(yè)，溫度傳感器產(chǎn)品廣泛應用于機械制造、汽車工業(yè)等重要領域，市場占有率處于行業(yè)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系，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于檢測液體、氣體等介質的流量參數(shù)并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。其中，超聲波流量傳感器有的基于多普勒法，即利用介質對聲波的反射使頻率發(fā)生改變，進而在聲源和接收聲波的介質相對運動時產(chǎn)生頻差；有的基于運行時間法，即聲速疊加介質流速，若超聲波與水流方向一致，則運行時間短，反之運行時間就長，流速可由運行時間差運算得來。渦街流量傳感器基于渦流頻率法（渦街原理），即流體中放置阻流體而形成卡曼渦街，在有一定流量的情況下，阻流體兩側形成規(guī)則漩渦。差壓法流量傳感器基于柏努利原理，即管道交叉部分狹窄，形成管口，由于管道系統(tǒng)中任意位置流量相同，因此形成壓降，根據(jù)柏努利原理可計算出流量。
產(chǎn)業(yè)市場
流量傳感器具有體積小、重量輕、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、無壓力損失等諸多優(yōu)點，因此其已在環(huán)境監(jiān)測、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、貿易結算等多個領域得到廣泛應用，但其并不能對非導電介質的流量進行測量，這在一定程度上也限制了其發(fā)展。但近年來，隨著我國對重大科學儀器設備的支持力度不斷加大，流量傳感器產(chǎn)業(yè)也獲得了不錯的發(fā)展空間。
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(yè)成為國內流量傳感器的佼佼者。其始創(chuàng)于1991年，致力于智能流量（熱量）儀表和控制閥的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術服務，其生產(chǎn)的電磁流量計、渦街流量計、浮子流量計、超聲波流量計、節(jié)流裝置及水表在國內流量儀表行業(yè)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(jù)地球表面磁場原理制成；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(wǎng)、電動車、風力發(fā)電等領域；而位置傳感器則依據(jù)如果一個磁體和磁傳感器相互之間有位置變化，這個位置變化是線性的就是線性傳感器，如果轉動的就是轉動傳感器的原理進行判定。
產(chǎn)業(yè)市場
近年來，全球傳感器產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。磁感應傳感器越來越多地被應用到社會發(fā)展及人類生活的各個領域，如工業(yè)自動化、農業(yè)現(xiàn)代化、航天技術、軍事工程、機器人技術、資源開發(fā)、海洋探測、環(huán)境監(jiān)測等。
未來五年國內磁感應傳感器市場年復合增長31%。汽車、物流、煤礦安監(jiān)、安防、RFID標簽卡領域的磁感應傳感器市場增長較快。特別是近幾年，人們對生活的品質要求越來越高，催生了對智能家居的需求量的日益增長。而智能家居的關鍵部位主要是由磁傳感器制造，自然也就提升了銷售量。
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(chǎn)業(yè)向微型化、集成化發(fā)展的主要瓶頸是我國IC與Mems技術產(chǎn)業(yè)鏈能力不足，不論是在技術素質、生產(chǎn)能力還是在生產(chǎn)規(guī)模方面與國際先進技術相比差距都比較大。大力開展智能磁感應傳感器研究是我國占領未來信息技術制高點的戰(zhàn)略的關鍵措施，也是磁感應傳感器發(fā)展的趨勢。（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(shù)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干擾氣體、干燥或制冷處理儀表顯示部分。常見的氣體傳感器包括電化學氣體傳感器，催化燃燒氣體傳感器，半導體氣體傳感器，紅外氣體傳感器等。不同類型的傳感器由于原理和結構不同，性能、使用方法、適用氣體、適用場合也不盡相同。
產(chǎn)業(yè)市場
隨著互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)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(fā)展的趨勢也是微型化、智能化和多功能化。納米、薄膜技術等新材料制備技術的成功應用為氣體傳感器實現(xiàn)新功能提供了條件。利用MEMS技術幫助實現(xiàn)傳感器尺寸小型化，進而研究多氣體傳感器的集成以實現(xiàn)多功能化。小型化智能化的氣體傳感器將成為激活市場的新亮點。
國內方面，主要的氣體傳感器企業(yè)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(chǎn)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(yè)。為國內氣體傳感器絕對龍頭，占據(jù)60-70%銷售量。檢測氣體種類覆蓋絕大多數(shù)可燃氣體和多數(shù)毒性氣體，廣泛應用于工業(yè)、礦業(yè)、等領域。（記者：譚倫）
來源：通信產(chǎn)業(yè)報（網(wǎng)）
