同类传感器 TOP10的传感器速览

TOP10的传感器速览

传感器，本身是一种检测装置，是将目标感受的被测量转换成可用信号，是连接物理世界和数字世界的桥梁。具体来说，传感器一般都包含敏感元件和转换元件。前者负责将需要探知的某种物理、化学、生物的信息进行捕捉，并转为电信息，后者负责进一步转变成可用于传输、测量的电信号。

因为需要探测的信号种类较多，包括有压力、温度、湿度、加速度、光电等等，所以传感器的种类繁多。应用时也从早前的单一传感器的应用，开始向由各种不同传感器组成的传感器网络系统方向发展，可以同时满足信息采集、传输、处理的需求，实现实时监测。在如今的万物互联背景下，前景广阔。同时随着无线通讯成为主流技术方向，对传感器及其网络系统，在低能耗、实时性、抗干扰和协作性四大方面也提出了新的挑战。

传感器可应用于航空航天、卫星、消费电子、汽车电子、工业电子、通信电子等等多领域。在不同应用场景下，对传感器的性能要求不一，尤其对高可靠性传感器，要在满足国标、军标、宇航级标准下，在恶劣和严酷环境，如高温、低温、高冲击、强腐蚀性和复杂电磁环境等情况下，保持长期和稳定的工作。

根据赛迪顾问的统计，2020年，全球传感器市场规模近1606亿美元，同比增长约6%，预计2023年将增长至2032亿美元，年复合增长率约为8%以上。其中，2020年，中国传感器市场规模近2510亿元，同比增长约15%，国内增速高于全球平均增速。

03 TOP10的传感器排名，压力传感器位居第一

在全球传感器市场中，全球销量排名前十的传感器依次分别是压力、液位、温湿度（同时测量温度和湿度）、光电、解码器、距离、超声波、流量、图像、加速度等传感器，合计占据传感器整体市场65%的份额。

04 MEMS技术的应用，是传感器的发展趋势

所谓MEMS技术，就是利用半导体的加工技术，将机械系统的尺寸缩小到毫米级或微米级（其内部结构一般在微米甚至纳米量级），再与微电路一起集成到芯片上，本质是将机械系统微型化。与传统工艺制造的同类传感器产品相比，MEMS具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、可以批量化生产、易于集成和实现智能化等优点 。

同时，对于MEMS传感器，因为涉及MEMS芯片的应用，所以与传统传感器不同，从产业链角度来看，其各环节与通用IC芯片较为相似，会涉及：芯片设计、晶圆制造、封装测试以及系统应用。

经过40多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。根据Yole的统计和预测，全球MEMS行业市场规模将从2021年的136亿美元增长到2027年的223亿美元，年复合增长率为9%。随着传感器的智能化发展，MEMS等技术将成为传感器制造的主要技术。

目前少数巨头企业占据了全球MEMS行业的主要市场，2021年世界MEMS产品市场份额主要集中在Honeywell（霍尼韦尔，美国）、ADI（美国，亚德诺）、Northrop Grumman/Litef（美国）等行业巨头手中，市场份额前三的公司合计占有50%以上的份额。

国内起步虽晚，但目前已经成为不可或缺的力量。2020年我国MEMS制造企业大约有200家，大多属于初创类中小型企业，主要集中在长三角地区，并逐渐形成以北京、上海、深圳等中心城市为主的区域空间布局。

国产化深海温度传感器在英国完成与国际同类产品性能比测试验

在中国科学院A类战略性先导科技专项和中科院百人计划项目的资助下，由中科院深海科学与工程研究所自主研制的深海高精度自容式温度传感器IDSSE T在全球唯一“一站式”校准服务机构Trescal完成了与国际同类传感器产品的长期比测试验，测试结果表明IDSSE T传感器已达到国际同类产品的技术水平。

自2018年6月开始，Trescal机构选取了海鸟(SBE 56)、RBR (Solo.T)、NKE(S2T)、NKE(WiSens)等国际上知名海洋传感器制造商供应的同类温度传感器，进行比测试验，在长达24周的测试期内，分别完成了测量精度、响应时间等一系列性能测试。测试结果显示：RBR Solo.T、IDSSE T和SBE 56的测量误差均不超过±0.020℃，其中RBR Solo.T的最大误差为-0.006℃，IDSSE T的最大误差为0.016℃，SBE 56的最大误差为0.020℃；在响应时间测试中，RBR Solo.T、IDSSE T和SBE 56的系统整机响应时间均维持在11s以内。

IDSSE T传感器是由深海所工程部深海信息技术研究室研究员田川带领相关技术人员研制的一款深海高精度自容式小型温度传感器，其测量精度为±2mK，年漂移小于2mK，可在深海连续工作2年以上。此次测试结果表明：高精度自容式温度传感器IDSSE T在测量精度和响应时间方面均达到国际同类产品的技术水平，有效推动了国产化海洋传感器的发展。目前深海所研制的系列化物理海洋观测传感器已在海洋科学调查、海上安全保障等方面得到了广泛的应用。

深海所研制的系列化温度传感器及海上现场应用

来源： 中国科学院深海科学与工程研究所

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