传感器技术的发展趋势 规模超过2000亿，传感器三大发展趋势已现

规模超过2000亿，传感器三大发展趋势已现

　对于外界信息的获取，人类依靠各种感觉器官，例如眼睛、耳朵、鼻子、肢体等，但冷冰冰、硬邦邦的机器依靠什么呢？其实，靠的是传感器。传感器是机器的感觉器官，其能够连接物理世界和数字世界，通过对周围环境信息的收集，实现机器自动化，让机器人“活过来”。

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　　近年来，在自动化、信息化的快速演进背景下，传感器已经成为工业发展中不可缺少的存在。随着人工智能、物联网、5G等前沿科技的不断发展，传感器在国内市场规模不断扩大，据相关数据显示，2019年我国传感器规模已超2000亿元，预计2021年将达到近3000亿元。

　　其中，物联网的发展对国内传感器壮大起到了至关重要的作用。传感器收集的信息数据需要在物联网进行应用，因此物联网是传感器发展和壮大的前提。而2017年，我国物联网市场规模首次突破万亿元，成为全球最活跃的应用市场，这无疑为传感器发展提供了重要机遇。

　　当然，除此以外，机器人、无人机、自动驾驶汽车的快速落地，智慧城市的深入建设，也带给了传感器产业广阔的发展空间。未来，传感器可能还会抓取更多我们此前看不到的数据，形成新的商业模式，催生新的市场，迎来新的发展。在此过程中，把握住发展趋势很关键。

　　那么，传感器未来的发展趋势都有哪些呢？综合分析来看，本网认为只要有以下三点：

　　其一是智能化。当前，在人工智能的催动下，智慧医疗、智能交通、智能家居、智能安防等概念纷纷走向落地，机器人、无人机等产品也愈发智能化，智能化热潮已经在各领域掀起。在此背景下，作为现代生活生产体系中的重要组成部分，传感器的智能化也将是大势所趋。

　　传感器的智能化，主要表现在自主感知、自主决策等方面能力的升级和增强，同时与人之间也形成流畅交互性。智能传感器能够与人工智能业态相融合，为各大产业及各类产品的智能化提供坚实支撑。现阶段，我国已经初步形成智能传感器产品体系，未来有待进一步发展。

　　其二是网络化。传感器与数据、信息紧密相连，收集和传输数据信息是传感器的主要使命。如今，随着进入信息时代，数据的流通进一步扩张，无论是数字经济发展还是互联网普及，亦或信息技术的应用，都对传感器提出迫切需求，使得传感器必须在网络化方面有所升级。

　　2019年以来，5G商用的开启已经为传感器网络化发展带来重大利好，在5G网络高速率、低延时、大容量的优势支持下，传感器得以实现更加顺畅、迅速的数据联通和传输，自身性能也获得全面提升。接下来，传感器还需加速与5G的融合发展，进一步深化自身的应用。

　　其三是集成化。过去，传感器基本都只具备单一功能，但随着市场对于传感器多元化需求的不断增加，其集成化趋势也愈发凸显。集成化的传感器可以同时感知不同环境信息，获取和传输多种数据，能够展现出更高的作用和价值。除此以外，集成化的传感器还没有成本压力。

　　不过，在传感器高度集成的过程中，其大小和体积也值得注意。如何在集成多种功能和技术的同时，保证传感器不会太大，甚至能够进一步微型化，这无疑是大家需要思考的问题。未来，顺应传感器的发展需求和趋势，攻克各种挑战与难题，相信行业发展还将取得佳绩。

传感器技术的应用及未来发展趋势

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，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。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路、辅助电源四部分构成，如下图所示。其中，敏感元件直接接收测量，用于输出被测量有关的物理量信号，敏感元件主要包括热敏、光敏、湿敏、气敏、力敏、声敏、磁敏、色敏、味敏、放射性敏感等十大类;转换元件用于将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;

变换电路用于将转换元件输出电信号进行放大、调制等处理;辅助电源用于为系统(主要是敏感元件和转换元件)提供能量。

传感器应用

传感器在手机中的应用：重力传感器，在极品飞车、天天跑酷等游戏中有着近乎完美的体现;加速度传感器，例如手机的摇一摇功能就是对手机的加速度进行感应;光线传感器，例如手机的自动调光功能;距离传感器，例如接电话时手机离开耳朵屏幕变亮，手机贴近耳朵屏幕变黑。手机中的传感器数不胜数，很多功能都是利用传感器来实现的，在此小编就不一一列举了。

除手机外，传感器在日常生活中也有着广泛的应用，常见的如：自动门，通过对人体红外微波的传感来控制其开关状态;烟雾报警器，通过对烟雾浓度的传感来实现报警的目的;电子秤，通过力学传感来测量人或其他物品的重量;水位报警，温度报警、湿度报警等也都利用的是传感器来完成其功能。

传感器技术未来发展将会有哪些趋势呢？下面我们来看看：

1、开发新式传感器

新式传感器，大致应包含：①选用新原理；②添补传感器空白；③仿生传感器等诸方面。它们之间是互相联络的。传感器的作业机理是根据各种效应和规律，由此启示大家进一步探究具有新效应的灵敏功用资料，并以此研发出具有新原理的新式物性型传感器材，这是开展高功用、多功用、低成本和小型化传感器的主要途径。构造型传感器开展得较早，现在日趋老练。构造型传感器，通常说它的构造杂乱，体积偏大，报价偏高。物性型传感器大致与之相反，具有不少诱人的长处，加之曩昔开展也不行。世界各国都在物性型传感器方面投入很多人力、物力加强研究，从而使它变成一个值得注意的开展意向。其中运用量子力学诸效应研发的低活络阈传感器，用来检查弱小的信号，是开展新意向之一。

2、集成化、多功用化、智能化

传感器集成化包含两种界说，一是同一功用的多元件并排化，行将同一类型的单个传感元件用集成技能在同一平面上摆放起来，排成1维的为线性传感器，CCD图象传感器就归于这种状况。集成化的另一个界说是多功用一体化，行将传感器与放大、运算以及温度抵偿等环节一体化，组装成一个器材。

跟着集成化技能的开展，各类混合集成和单片集成式压力传感器相继呈现，有的已经变成产品。集成化压力传感器有压阻式、电容式、等类型，其中压阻式集成化传感器开展快、使用广。

传感器的多功用化也是其开展方向之一。所谓多功用化的典型实例，美国某大学传感器研究开展基地研发的单片硅多维力传感器能够一起丈量3个线速度、3个离心加速度(角速度)和3个角加速度。主要元件是由4个准确规划安装在一个基板上的悬臂梁构成的单片硅构造，9个准确布置在各个悬臂梁上的压阻灵敏元件。多功用化不只能够降低出产成本，减小体积，并且能够有效的前进传感器的稳定性、可靠性等功用指标。

把多个功用不一样的传感元件集成在一起，除可一起进行多种参数的丈量外，还可对这些参数的丈量成果进行归纳处理和评估，可反映出被测体系的全体状况。由上还能够看出，集成化对固态传感器带来了很多新的时机，一起它也是多功用化的根底。

传感器与微处理机相结合，使之不只具有检查功用，还具有信息处理、逻辑判别、自确诊、以及“思想”等人工智能，就称之为传感器的智能化。借助于半导体集成化技能把传感器有些与信号预处理电路、输入输出接口、微处理器等制造在同一块芯片上，即变成大规模集成智能传感器。能够说智能传感器是传感器技能与大规模集成电路技能相结合的产品，它的实现将取决于传感技能与半导体集成化技能水平的前进与开展。这类传感器具有多能、高功用、体积小、适合大批量出产和运用方便等长处，能够肯定地说，是传感器主要的方向之一。

3、新资料开发

传感器资料是传感器技能的主要根底，是传感器技能晋级的主要支持。跟着资料科学的前进，传感器技能日臻老练，其品种不断增加，除了早期运用的半导体资料、陶瓷资料以外，光导纤维以及超导资料的开发，为传感器的开展供给了物质根底。例如，根据以硅为基体的很多半导体资料易于微型化、集成化、多功用化、智能化，以及半导体光热探测器具有活络度高、精度高、非触摸性等特色，开展红外传感器、激光传感器、光纤传感器等现代传感器；在灵敏资猜中，陶瓷资料、有机资料开展很快，可选用不一样的配方混合质料，在精细分配化学成分的根底上，通过高精度成型烧结，得到对某一种或某几种气体具有辨认功用的灵敏资料，用于制成新式气体传感器。此外，高分子有机灵敏资料，是近几年大家极为重视的具有使用潜力的新式灵敏资料，可制成热敏、光敏、气敏、湿敏、力敏、离子敏和生物敏等传感器。传感器技能的不断开展，也促进了更新式资料的开发，如纳米资料等。美国NRC公司已开发出纳米ZrO2气体传感器，操控机动车辆尾气的排放，对净化环境作用极好，使用远景对比广阔。因为选用纳米资料制造的传感器，具有庞大的界面，能供给很多的气体通道，并且导通电阻很小，有利于传感器向微型化开展，跟着科学技能的不断前进将有更多的新式资料诞生。

4、新技能的选用

在开展新式传感器中，离不开新技能的选用。新技能的意义规模很广，这儿主要指与开展新式传感器联络格外亲近的微细加工技能。该技能又称微机械加工技能，是这些年跟着集成电路技能开展起来的，它是离子束、电子束、分子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技能，现在已不断增加地用于传感器范畴，例如溅射、蒸镀、等离子体刻蚀、化学气体淀积(CVD)、外延、扩散、腐蚀、光刻等，迄今已有很多选用上述技能制成的传感器的国内外报导。

5、智能资料

智能资料是指规划和操控资料的物理、化学、机械、电学等参数，研发出生物体资料所具有的特性或许优于生物体资料功用的人工资料。有人以为，具有下述功用的资料可称之为智能资料：具有对环境的判别可自适应功用；具有自确诊功用；具有自修正功用；具有自增强功用(或称时基功用)。

生物体资料的最突出特色是具有时基功用，因此这种传感器特性是微分型的，它对变分有些对比灵敏。反之，长时间处于某一环境并习惯了此环境，则活络度降低。通常说来，它能适应环境调理其活络度。除了生物体资料外，最有目共睹的智能资料是形状回忆合金、形状回忆陶瓷和形状回忆聚合物。智能资料的探究作业刚刚开始，信任不久的将来会有很大的开展。

随着物联网技术推进，对传感器技术提出了新的要求，产品正在向MEMS工艺技术，无线数据传输网络技术，新材料、纳米、薄膜(含SOI)、陶瓷技术，光纤技术；激光技术，复合传感器技术，多学科交叉的融合技术方向发展。

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