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傳感器的世界畫像和未來發展趨勢淺析
來源: | 作者:左純 | 發布時間: 2016-12-21 | 1085 次瀏覽 | 分享到:
單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。
    傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。
   什么是傳感器?
 
   傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
   傳感器——萬物互聯的基礎
   傳感器技術、RFID標簽、嵌入式系統技術是實現物聯網的三大關鍵技術!
   傳感器分類
   通常據其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。    常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬:
   壓敏/溫敏/流體傳感器——觸覺
   氣敏傳感器——嗅覺
   光敏傳感器——視覺
   聲敏傳感器——聽覺
   化學傳感器——味覺
   目前對傳感器尚無一個統一的分類方法,但比較常用的有如下幾種:
   1、按被測物理量分:如:力,壓力,位移,溫度,角度傳感器等;
   2、按照傳感器的工作原理分:如:應變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器等;
   3、按照傳感器轉換能量的方式分:
   (1)能量轉換型:如:壓電式、熱電偶、光電式傳感器等;
   (2)能量控制型:如:電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等;
   4、按照傳感器工作機理分:
   (1)結構型:如:電感式、電容式傳感器等;
   (2)物性型:如:壓電式、光電式、各種半導體式傳感器等;
   5、按照傳感器輸出信號的形式分:
   (1)模擬式:傳感器輸出為模擬電壓量;
   (2)數字式:傳感器輸出為數字量,如:編碼器式傳感器。
   6、根據能量轉換原理可分為:
   (1)有源傳感器:有源傳感器將非電量轉換為電能量,如電動勢、電荷式傳感器等;
   (2)無源傳感器:無源程序傳感器不起能量轉換作用,只是將被測非電量轉換為電參數的量,如電阻式、電感式及電容光煥發式傳感器等。
  全球主流傳感器廠商
   目前,全世界約40個國家從事傳感器的研制、生產和應用開發,研發機構6000余家。其中美、日、德等國家實力較強,產品門類繁多,各種產品累計2萬余種。全球著名的公司包括美國霍尼韋爾公司、福克斯波羅公司、美國恩德福克公司,荷蘭飛利浦公司,德國英飛凌公司,英國Bell&Howell公司等。
   ▼全球著名傳感器廠商及產品應用領域
 
 
   ▼國內主要傳感器制造企業
 
   全球傳感器市場分析
   市場規模分析
 
  

   近年來,全球傳感器市場一直保持快速增長,2009年和2010年增長速度達20%以上;2011年受全球經濟下滑的影響,傳感器市場增速比2010年下滑5%,市場規模為828億美元。隨著全球市場的逐步復蘇,2012年全球傳感器市場規模已達到952億美元,2013年約為1055億美元。隨著經濟環境的持續好轉,市場對傳感器的需求將不斷增多,2015年市場規模約達1500億美元。
   區域布局狀況
   目前,從全球總體情況看,美國、日本等少數經濟發達國家占據了傳感器市場70%以上份額,發展中國家所占份額相對較少。其中,市場規模最大的3個國家分別是美國、日本和德國,分別占據了傳感器整體市場份額的29.0%、19.5%、11.3%。未來,隨著中國、印度、巴西等發展中國家經濟的持續增長,對傳感器的需求也將大幅增加;但發達國家在傳感器領域具有技術和品牌等優勢,這種優勢在未來幾年內仍將保持,因此,全球傳感器市場分布狀況并不會得到明顯的改變。
 
 
   國內傳感器市場規模
   我國已有1700多家從事傳感器的生產和研發的企業,其中從事微系統研制、生產的有50多家。同時,傳感器越來越多地被應用到社會發展及人類生活的各個領域。如工業自動化、農業現代化、航天技術、軍事工程、機器人技術、資源開發、海洋探測、環境監測、安全保衛、醫療診斷、交通運輸、家用電器等。
   三大傳感器生產基地建立
   目前,國內有三大傳感器生產基地,分別為:安徽基地,主要是建立力、光敏規模經濟;陜西省敏感技術產業集團公司,主要是建立電壓敏、熱敏、汽車電子規模經濟為主要目標;黑龍江基地主要建立氣、濕敏規模經濟為主要目標。
   傳感器產業地域格局
   我國傳感器的生產企業主要集中在長三角地區,并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區域空間布局。
   長三角區域:以上海、無錫、南京為中心。逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產體系及產業配套。
   珠三角區域:以深圳中心城市為主。由附近中小城市的外資企業組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產業體系。
   東北地區:以沈陽、長春、哈爾濱為主。主要生產MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。
   京津區域:主要以高校為主。從事新型傳感器的研發,在某些領域填補國內空白。北京已建立微米/納米國家重點實驗室。
   中部地區:以鄭州、武漢、太原為主。產學研緊密結合的模式,在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數字液位傳感器和氣體傳感器等產業方面發展態勢良好。
   此外,傳感器產業伴隨著物聯網的興起,在其他區域,如陜西、四川和山東等地發展很快。
   傳感器未來發展趨勢
 
   未來ADAS技術、智能汽車發展將帶動傳感器市場快速增長
   傳感器是無人駕駛的基礎硬件,是感知環境的載體。
   據美國波士頓咨詢測算,無人駕駛汽車創造的市場價值將達到420億美元
   2035年前,全球將有1800萬輛汽車擁有部分無人機駕駛功能,1200萬輛汽車成為完全無人駕駛汽車,而中國將是最大的智能汽車市場。
   谷歌無人駕駛傳感器包括激光雷達、攝像頭、毫米雷達、超聲波及慣性測量單元等
   物聯網時代,傳感器迎來爆發
 
   總結:傳感器的特點包括微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。所以,在物聯網時代,了解傳感器的知識和發展趨勢就極為重要了。
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