传感器被认为现代信息技术的三大支柱之一

摘要：中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。

    关键词：传感器

传感器作为现代科技的前沿技术，被认为是现代信息技术的三大支柱之一，也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。在国内有自动化方面的专家指出塑料工业网，传感器技术直接关系到我国自动化产业的发展形势，认为“传感器技术强，则自动化产业强”。由此可见传感器技术对自动化产业乃至整个国家工业建设的重要性。

    然而，在传感器迎来春天的时候，中国公众看到的似乎仍然是国外半导体巨头的盛宴。业内人士认为，虽然中国的传感器市场发展很快，但本土传感器技术与世界水平相比仍存在很大差距。

    这种差距，一方面表现为传感器在感知信息方面的落后，另一方面，则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。由于没有形成足够的规模化应用，导致国内的传感器不仅技术低，而且价格高，在市场上很难有竞争力。

    目前全球传感器市场主要由美国、日本、德国的几家龙头公司主导。美国、日本、德国及中国合计占据全球传感器市场份额的72%，其中中国占比约11%。与全世界生产的超过2万种产品品种相比，中国国内仅能生产其中的约1/3，整体技术含量也较低，是目前急需改变的一个状态。

    中国传感器发展状况：我国早在20世纪60年代就开始涉足传感器制造业。我国在1972年组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位；1974年，研制成功中国第一个实用压阻式压力传感器；1978年，诞生中国第一个固态压阻加速度传感器；1982年，国内最早开始硅微机械系统（MEMS）加工技术和SOI（绝缘体上硅）技术的研究。进入20世纪90年代后，硅微机械加工技术的绝对压力传感器、微压传感器、呼吸机压传感器、多晶硅压力传感器、低成本TO-8封装压力传感器等相继问世并实现生产。改革开放30年来，我国传感器技术及其产业取得了长足进步，主要表现在：建立了传感技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室、国家传感技术工程中心等研究开发基地；MEMS、MOEMS（微光机电系统）等研究项目列入了国家高新技术发展重点；在“九五”国家重点科技攻关项目中，传感器技术研究取得了51个品种86个规格新产品的成绩，初步建立了敏感元件与传感器产业。

    目前，中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段，它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。

    传感器技术历经了多年的发展，其技术的发展大体可分三代：

    第一代是结构型传感器，它利用结构参量变化来感受和转化信号。

    第二代是上70年代发展起来的固体型传感器，这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，是利用材料某些特性制成。如：利用热电效应、霍尔效应、光敏效应，分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。

    第三代传感器是以后刚刚发展起来的智能型传感器，是微型计算机技术与检测技术相结合的产物，使传感器具有一定的人工智能。

    传感器行业的一个特点是，传感器本身技术含量高，但单只传感器的价格一般不高。此特点导致的一个结果是，尽管传感器的技术附加值高，但单纯依赖传感器很难形成可观的产值。

    一般来说，传感器有点像中药里的“药引”，本身功能很重要，但真正形成规模还需要依赖整服药剂才行。国外很多传感器公司一旦在某种传感器上有突破，很快会有相关的测量仪器开发出来。

    另外，在中国的专利保护机制下，传感器中辛辛苦苦研发出来的关键技术，往往呈现一种“诀窍”性质，被抄袭后，很难说清楚，企业也打不起官司。国内虽然也有MEMS传感器企业，但都是委托加工，搞不好就被加工企业自己拿去做了，目前的企业创新体系有很大的问题。

    从应用领域来看，工业、汽车电子、通信电子、消费电子四部分是传感器最大的市场。国内工业和汽车电子产品领域的传感器占比约42%左右，而发展最快的是汽车电子和通信电子应用市场。

    智能汽车和无人驾驶是驱动MEMS传感器发展的重要动力。在智能汽车时代，将会使用大量的MEMS运动传感器实现主动安全技术：语音将成为人与智能汽车的重要交互方式，MEMS麦克风将迎来发展新机遇。自动驾驶技术的兴起，进一步推动了MEMS传感器进入汽车。汽车行业占据整个MEMS市场份额超过30%，2015年全球汽车MEMS行业营收为37.3亿美元。根据预测，未来六年，全球汽车MEMS市场预计将以4.2%的复合年增长率稳步增长。

    此外，MEMS传感器也是智能工厂的“心脏”，从这个层面上讲，它是工业机器人变得“神通广大”的利器。它让产品生产流程持续运行，并让工作人员远离生产线和设备，保证人身安全和健康。据预测，未来六年，MEMS在工业市场预计将以7.3%的复合年增长率快速增长。