具体的传感器 不可或缺的12大关键传感器（世界顶尖品牌）

不可或缺的12大关键传感器（世界顶尖品牌）

一、光线传感器

光线传感器，是可根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。需要提醒的是，从2002年的 诺基亚7650(带有扬声器感应)开始，便有了光线传感器，光线传感器的好处：可根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。

比如光线充足的地方，屏幕很亮，键盘灯就会关闭；相反屏幕在暗处，键盘灯就会亮，屏幕较暗(当然与屏幕亮度的设置也有关系)，因此，不但保护了眼睛又节省了能量，可以说一举两得。而且光线传感器在进入睡眠模式的时候，会发出蓝色周期性闪动的光，十分好看。

光线传感器位于前摄像头旁边的一个小点， 假如在光线充足的情况下(室外或者是灯光充足的室内)，大概在2-3秒之后， 键盘灯会自动熄灭， 即使再操作手机， 键盘灯也不会亮, 除非到了光线比较暗的地方，又一个键盘灯才会自动的亮起来; 如果在光线充足的情况下， 试着用手将光线感应器遮上， 2-3秒之后， 键盘灯会自动亮起来， 这个就是光线感应器的作用， 无疑起到一个节电的功能。

光线传感器世界级品牌： 德国著名品牌：（PEPPERL+FUCHS）倍加福、(SICK)西克、（Baumer）堡盟、(BALLUFF)巴鲁夫、（TURCK）图尔克、（Microsonic）威声、（IFM）易福门；（Leuze electronic）劳易测；日本著名品牌：（KEYENCE）基恩士、（OMRON）欧姆龙；美国著名品牌：（banner）邦纳。

二、声音传感器

声音传感器的作用相当于一个话筒(麦克风)。它用来接收声波，显示声音的振动图像，但不能对噪声的强度进行测量。该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受，并传送给计算机。

比如最典型的声控开关的使用，就是声音传感器在人们现实生活中的具体应用。作为电子技术的一个部分，声音传感器参入的声控开关，能够实现了电灯的自动发亮、节能节电、延长灯使用寿命的目标。声控电路不需要专门的传统开关，尤其在黑色的夜晚，只要有人通过，打出声音，电灯就会自动点亮，当人离开以后，电灯又会自动关闭。声控开关广泛应用于楼梯、走廊、办公区、招待所等公共场合，声控开关给人们的工作生活带来了很多方便，使用也越来越广泛。

声控电路是用声音和光控制电路工作的电子装置。它可以把声音和光转换成电信号，从而实现对各种电器设备的控制，因此，声控电路在很多家用电器和工业电器设备中都有广泛应用。再比如在声控洒水灭尘器上的应用，声控洒水灭尘器操作十分简单，只要能发出声音，告诉它洒水灭尘即可开始工作。声控洒水灭尘器实际上是通过声控开关来对电磁阀进行控制启动的。小型的洒水灭尘器在很多公共场所有所应用，比如广场、学校、医院、公园等。

声音传感器世界级品牌 ：日本基恩士、富士；德国库伯勒超声波传感器，以色列MKM光纤声音传感器；优利德是中国市场的第一大品牌。中国是全球测试仪表市场增长最快的国家。

三、距离传感器

距离传感器又叫位移传感器，也称为线性传感器，它是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。

手机上距离传感器是必备的元器件。距离感应器一般都在手机听筒的两侧或者是在手机听筒凹槽中，这样便于它的工作。比如当用户在接听或拨打电话时，将手机靠近头部，距离感应器可以测出之间的距离到了一定程度后便指挥屏幕背景灯熄灭，拿开时再度点亮背景灯，这样更方便用户操作也更为节省电量。

当接通电话时，如果挡住距离感应器(在辅助摄像头和光线感应器之间的不明显的小长方形)的话，屏幕会变黑。在你接电话时，屏幕会变黑，节约用电的同时还可以防止误操作。距离感应器可以说是每一台智能手机必备的功能，主要是为了防止误操作。

位移传感器世界级品牌 ：德国著名品牌：BALLUFF，NOVOtechnik和Heidenhain ，德国micro epsilon，德国西克；从测量精度和稳定性角度讲，德国micro-epsilon位移传感器的品质最高；日本著名品牌：基恩士，欧姆龙，日本optex，日本松下；日本品牌的位移传感器会大量使用数学算法优化测量结果，说白了就是对测量数据取大量的平均，希望得到更为平滑的测量结果。对于要求不太高的用户来说，得到一个这样的结果也就够用了。美国著名品牌：MTS； 意大利著名品牌：GEFRAN。

四、图像传感器

图像传感器，是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。图像传感器分为光导摄像管和固态图像传感器。与光导摄像管相比，固态图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价格低等特点。因此在各个行业得到了广泛应用。

值得一提的是，CCD是应用在摄影摄像方面的高端技术元件，CMOS则应用于较低影像品质的产品中，它的优点是制造成本比CCD更低，功耗也低得多，这也是市场很多采用USB接口的产品无须外接电源且价格便宜的原因。

图像传感器或称感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。早期的图像传感器采用模拟信号，如摄像管(video camera tube)。现在包括手机上的关键零部件——图像传感器已成为业界重点关注的对象，吸引着众多厂商投入。以产品类别区分，图像传感器产品主要分为CCD、CMOS以及CIS传感器三种。

CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特点。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电。不像由二极管组成的CCD，CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要问题是在处理快速变换的影像时，由于电流变换过于频繁而过热，暗电流抑制的好就问题不大，如果抑制的不好就十分容易出现噪点。CMOS传感器的最大优势，是它具有高度系统整合的条件。图像传感器在手机上主要用于人脸识别，拍照等。

图像传感器世界级品牌： 全球处于翘楚地位的是美国安捷伦Agilent(HP)，其市场占有率51%、ST(VLSI Vision)占16%、Omni Vision占13%、现代占8%、Photobit约占5%，这五家合计市占率达93%。而早在2018年全球CMOS图像传感器的市场规模为137亿美元，日本索尼的市场占有率为49.9%，排在行业第一；三星排名第二，市占率为19.6%，豪威科技排名第三，市占率达到10.3%，而出人意料的是，SK海力士排在了第四位，安森美排在第五位。在各应用领域的主流产品中，绝大部分采用了全球三大巨头的CMOS传感器。

市场热门的手机都是采用索尼、三星与豪威科技（Omnivision，简称OV）的产品，这三家把持着大部分消费类电子领域CMOS传感器的市场份额。而在汽车和安防等行业应用领域，一般都是选用美国著名品牌安森美，OV与索尼三家的产品。SK海力士可谓是CMOS领域的一匹大黑马，在非常短的时间内就挤进了全球CMOS图像传感器厂商排名前十位。

五、指纹传感器

指纹传感器(又称指纹Sensor)是一种传感装置，属于光学指纹传感器半导体指纹传感器一种，是实现指纹自动采集的关键器件。指纹传感器的制造技术是一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。

指纹传感器是实现指纹自动采集的关键器件。指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。指纹传感器的制造技术是一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。

半导体指纹传感器因其制造工艺复杂，单位面积上传感单元多，包含高端的IC设计技术、大规模集成电路制造技术、IC芯片封装技术等，所以半导体指纹传感器几乎全部是由IC技术发达的国家或地区，比如美国、欧洲、中国台湾等地设计制造的。值得一提的是，一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成了10000个以上的半导体传感单元。内部还包括了自动增益电路和逻辑控制芯片，以及串行、并行、USB等接口电路。半导体指纹传感器的灵敏度高，分辨率也达到了500dpi或以上。其功能已经突破了单一的传感能力，加上软件配合，可以用做全向导航器。半导体指纹传感器已朝小型化方向发展。

指纹传感器世界级品牌： 美国品牌高通：早在2017年就推出的超声波指纹传感器技术，最终用在了三星Galaxy S10上。高通的第二代超声波指纹传感器正推进中。瑞典著名品牌：FPC。FINGERPRINT CARDS是一家生物识别技术公司，总部位于瑞典 。AuthenTec，在2012年被苹果收购之前，AuthenTec就已经成为世界领先的指纹传感器及芯片与模组、身份识别软件和加密安全方案的供应商。

其客户包括：阿尔卡特-朗讯，思科，惠普，三星，联想，LG，摩托罗拉，诺基亚等等。现在只对苹果专供。AuthenTec是世界领先的海量 PC、无线设备以及访问控制市场指纹认证传感器和解决方案的提供商。汇顶科技是国产指纹识别芯片龙头企业，曾经是华为，OV，小米，魅族等多家知名品牌的供应商。拥有自主知识产权的Goodix Link技术 、指纹识别与触控一体化的IFS技术 、活体指纹检测技术 、屏下光学指纹识别技术等，产品和解决方案应用在 华为、联想、中兴、OPPO、vivo、魅族、乐视、三星显示、JDI、诺基亚、东芝、松下、宏碁、华硕等国际国内著名终端品牌。

六、重力传感器

重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点，完成从重力变化到电信号的转换，广泛应用在中高端智能手机和平板电脑内。

所谓的压电效应就是 "对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应 "。

重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。当然，还有很多其它方法来制作加速度传感器，比如电容效应，热气泡效应，光效应，但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生形变，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。

重力传感器在进入消费电子市场之前，已被广泛应用于汽车电子领域，主要集中在车身操控、安全系统和导航。典型的应用：比如汽车安全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。

值得一提的是，重力感应器是由苹果公司率先开发的一种设备，它已运用在了iphone和ipod-nano4上面。简单说就是，假如把手机拿在手里是竖着的，若将它转90度，横过来，它的页面就跟随你的重心自动反应过来，也就是说页面也转了90度，因此极具人性化。

重力传感器世界级品牌： 瑞士著名品牌：ABB；美国著名品牌：（Honeywell）霍尼韦尔、OMEGA、Magtrol、AMETEK阿美特克；德国著名品牌：SIEMENS西门子；德国著名品牌：tecsis、SIKA席卡、Baumer堡盟、HBN。

七、温度传感器

温度传感器，是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。 从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。　

温度传感器可以说是五花八门的各种传感器中最为常用的一种，现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为人们的生活提供了无数的便利和功能。

温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器（RTD）和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。

在手机上，无敌传感器监测手机电池的温度和cpu的温度的，温度异常会自动关机。温度传感器也能检测外界空气中的温度变化，甚至是用户的体温。其原理是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。

温度传感器世界级品牌： 美国著名品牌：德州仪器、霍尼韦尔、OMEGA 、BANNER；德国著名品牌：西门子、IFM、SIKA、Baumer、KROHNE、 JUMO；日本著名品牌：欧姆龙、NTC、横河；意大利与法国品牌：ST意法半导体。

八、地磁传感器

地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。尤其是数据采集系统在交通监控系统中起着非常重要的作用。地磁传感器是数据采集系统的关键部分，传感器的性能对数据采集系统的准确性起决定作用。地磁场是地球的固有资源，为航空、航天、航海提供了天然的坐标系，可应用于航天器或舰船的定位定向及姿态控制。利用地球磁场空间分布的磁导航技术简便高效、性能可靠、抗干扰是全球发达国家不可缺少的基本导航定位手段之一，比如自动化程度很高的波音飞机都装载有磁导航定位系统。地磁传感器的功能是相当强大的:比如当驾驶员把车辆停在车位上，地磁传感器能自动感应车辆的到来并开始计时;待车辆要离开时，传感器会自动把停车时间传送到中继站进行计费。因此，解决停车收费效率低下，曾经是地磁传感器的优势之一。

地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。利用车辆通过道路时对地球磁场的影响来完成车辆检测的传感器与目前常用的地磁线圈(又称地感线圈)检测器相比，具有安装尺寸小、灵敏度高、施工量小、使用寿命长，对路面的破坏小等优点，在智能交通系统的信息采集中必将起到非常重要的作用。在手机上的应用于指南针，和导航地图。

地磁传感器世界级品牌 ：美国品牌：PNI、Memsic地磁传感器；日本阿尔卑斯电气高方位检测精度地磁传感器HSCDTD004A。

九、气压传感器

气压传感器是用于测量气体的绝对压强的仪器，主要适用于与气体压强相关的物理实验，比如气体定律等，也可以在生物和化学实验中测量干燥、无腐蚀性的气体压强。空气压缩机的气压传感器主要的传感元件是一个对气压的强弱敏感的薄膜和一个顶针开控制，电路方面它连接了一个柔性电阻器。当被测气体的压力降低或升高时，这个薄膜变形带动顶针，同时该电阻器的阻值将会改变。电阻器的阻值发生变化。从传感元件取得0-5V的信号电压，经过A/D转换由数据采集器接受，然后数据采集器以适当的形式把结果传送给计算机。

气压传感器通常用来测量天气的变化和利用气压和海拔高度的对应关系用于海拔高度的测量。智能机都使用了气压传感器。通过压力传感器里测量大气压，进而根据气压值计算出海拔高度，同时还能够根据温度传感器数据来结果进行修正，以得到更精确的数据，同时成本会更低。用压力传感器来计算海拔算是一项不错的应用。气压传感器能够检测测量海拔高度，将薄膜与变组器或电容连接在一起，当气压产生变化时，会导致电阻或电容数值发生变化，藉此量测气压的数据。同时利用压力传感器还可以用来辅助导航。

气压传感器世界级品牌：美国著名品牌：罗斯蒙特ROSEMONT，霍尼韦尔HONEYWELL；日本著名品牌：横河YOKOGAWA、富士FUJI；瑞士品牌：ABB。

十、加速度传感器

加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。加速度传感器可以帮助机器人了解它身处的环境。是在爬山?还是在走下坡，摔倒了没有?或者对于飞行类的机器人来说，对于控制姿态也是至关重要的。加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。

加速度传感器可以测量牵引力产生的加速度。加速度传感器主要用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。因此其的范围比重力感应器要大，但是一般在手机被提到的加速度感应器时，其实就是指重力感应器，因此两者可以看做是等价的。

在安全应用中，加速度计的快速反应非常重要。安全气囊应在什么时候弹出要迅速确定，所以加速度计必须在瞬间做出反应。通过采用可迅速达到稳定状态而不是振动不止的传感器设计可以缩短器件的反应时间。其中压阻式加速度传感器由于在汽车工业中的广泛应用而发展最快。加速度传感器一般用于手机上的计步。

加速度传感器世界级品牌：芬兰VTI；美国Endevco、美国MEAS加速度传感器；德国schenck加速度传感器；德国MMF加速度传感器。

十一、红外传感器

红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能可分成五类， 按探测机理可分成为光子探测器和热探测器。 红外传感技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外线对射管的驱动分为电平型和脉冲型两种驱动方式。由红外线对射管阵列组成分离型光电传感器。该传感器的创新点在于能够抵抗外界的强光干扰。太阳光中含有对红外线接收管产生干扰的红外线，该光线能够将红外线接收二极管导通，使系统产生误判，甚至导致整个系统瘫痪。本传感器的优点在于能够设置多点采集，对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取。

红外线传感器特别是利用远红外线范围的感度作为人体检出用，红外线的波长比可见光长而比电波短。红外线让人觉得只由热的物体放射出来，可是事实上不是如此，凡是存在于自然界的物体，如人类、火、冰等等全部都会射出红外线，只是其波长因其物体的温度而有差异而已。人体的体温约为36~37°C，所放射出峰值为9~10微米的远红外线，另外加热至400~700°C的物体，可放射出峰值为3~5微米(不是MM)的中间红外线。

红外线传感器世界级品牌： 德国博世、德国TESTO德图；美国菲利尔；中国香港希玛及优利德、日本石塚红外温度传感器、日本SHARP长距离红外测距传感器。

十二、角速度传感器（陀螺仪）

陀螺仪又叫角速度传感器，不同于加速度计(G-sensor)，它的测量物理量是偏转、倾斜时的转动角速度。在手机或平板上，仅用加速度计没办法测量或重构出完整的3D动作，是测不到转动的动作的。因此，加速度计(G-sensor)只能检测轴向的线性动作。但陀螺仪则可以对转动、偏转的动作做很好的测量。这样，就可以精确分析判断出使用者的实际动作，从而根据动作，对手机或平板做相应的操作。角速度传感器应用场景：首先是游戏与33D应用程序；其次是拍照应用；再次是惯性导航。众所周知，陀螺仪往往应用在手机中摇一摇，VR视角调整和检测。

陀螺仪世界级品牌：世界上最早的陀螺仪是1850年由法国物理学家莱昂·傅科在研究地球自传中获得灵感而发明出来的。而将陀螺仪首次带入手机的则是美国苹果公司创始人—乔布斯。美国首先开发了世界上第一个激光陀螺仪，很快就被用于试验战斗机和火箭，并取得了成功。尤其是20世纪80年代以后，激光陀螺仪在美国海军中广泛使用。前苏联和法国也加入了激光陀螺仪的开发。为了保持优势，美国、英国和法国禁止出售相关技术。值得一提的是，我国的高伯龙院士带领着团队研究了43年终于掌握，使我国成为当时世界上第四个完全掌握激光陀螺仪技术的国家。此外，还有德国Genesys光纤陀螺仪。

TOP10的传感器速览

01 传感器，连接物理世界和数字世界的桥梁

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。

02 市场规模分析，中国增速高于全球

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。

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