“国内外传感器研究开发最新动态”

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汽车传感器作为汽车电控系统的新闻来源，是汽车电控系统的重要部件，也是汽车电子技术行业的核心文案之一。 目前普通家用车安装的传感器有几十到近百个，而豪华车安装的传感器数量可以达到200个以上。 据报道，2000年汽车传感器市场为61.7亿美元( 9.04亿件产品)，到2005年将达到84.5亿美元( 1亿件产品)，增长率分别为6.5% (美元)和7.0% (产品)。 汽车传感器主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统、导航系统。

发动机控制系统采用的传感器是整个汽车传感器的核心，包括温度传感器、压力传感器、位置速度传感器、流量传感器、气体浓度传感器、爆震传感器等。 这些传感器将发动机工况新闻提供给发动机电控单元( ecu )，由ecu精确控制发动机工况，提高发动机功率，降低油耗，减少尾气排放，进行故障检测。

发动机处于高温(发动机表面温度150、排气歧管650 )、振动(加速度30g )、冲击(加速度50g )、湿度( 100%rh、-40-120 )、蒸汽、盐雾、腐蚀、淤泥等严重污染的环境

温度传感器主要用于检测发动机温度、进气温度、冷却水温度、燃料温度、催化剂温度。 温度传感器有绕组电阻、热敏电阻、热电偶电阻3种。 三种传感器各有优势，应用也略有不同。 绕组电阻温度传感器精度高，但响应特性差热敏电阻温度传感器灵敏度高，响应特性好，但线性度差，适应温度低。 热电偶电阻温度传感器精度高，测量温度范围广，但需要与放大器和冷端解决方案组合使用。

实用品为热敏电阻温度传感器(普通型-50 ~ 130、精度1.5%、响应时间10ms； 高温型600 ~ 1000、精度5%、响应时间10毫秒)、铁氧体型温度传感器(型、-40 ~ 120、精度2.0%、5%、金属或半导体薄膜空气体温度传感器(-40 ~ 150、精度2.0 )

压力传感器主要用于检测气缸的负压、大气压、涡轮发动机的加压比、气缸的内压、液压等。 吸入负压传感器主要用于检测吸入压力、负压和液压。 汽车中采用的压力传感器有静电电容式、压电电阻式、差动变压器式( lvdt )、表面弹性波式(弹性表面波)。

电容式压力传感器

主要用于检测负压、液压、气压，量程为20 ~ (-1 )，具有输入能量高、动态响应特性好、环境适应性好的优点，压阻式压力传感器受温度的影响较大，需要另一个温度补偿回路 lvdt压力传感器输出功率大，数字输出容易，但抗干扰性差。 声表面波压力传感器具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、分辨率高、数字输出等优点。 是汽车吸气阀压力检测的理想传感器，在高温下可以稳定国内外传感器研发的最新动态。

流量传感器主要用于测量发动机的空气体流量和燃料流量。 空气体流量的测量用于发动机控制系统，明确燃烧条件，空控制燃比、启动、点火等。 空气流传感器有旋转式、卡门涡旋式、热线式、热膜式4种。 旋转叶片式空气体流量计结构简单，测量精度低，被测量空气体流量需要温度补偿。 卡门涡流路空气体流量计没有运动部件，灵敏准确，需要温度补偿。 热线式空气体流量计的测量精度高，不需要温度补偿，但容易受到气体脉动和断线的影响。 热膜式空气体流量计的测量原理与热线式空气体流量计相同，但体积小，适合批量生产，价格低廉。 空气流传感器的主要技术指标是:就业范围为0.11 ~ 103立方米/分钟，工作温度为-40 ~ 120，精度为1%。

燃料流量传感器用于检测燃料流量，主要有水轮机式和循环球式，动态范围0 ~，工作温度-40 ~ 120，精度高%，响应时间小于10ms。

位置速度传感器主要用于检测曲轴的立场、发动机转速、节气门开度、车速。 目前汽车采用的位置和速度传感器主要有交流发电机型、磁阻型、霍尔效应型、舌簧开关型、光学型、半导体磁晶体管型等。 这些测量范围为0 ~ 360，精度很高。 0.5以下，测量弯曲立场。 0.1

速度传感器有敏感轮旋转、敏感动力传动轴旋转、敏感差动从动轴旋转等各种各样的种类。 车速高时，通常测量方法误差大，需要非接触式光电速度传感器，速度范围0.5 ~，重复精度0.1%，测距误差优于0.3%。

气体浓度传感器主要用于检测车体内气体和排气的排出。 其中最重要的是氧传感器。 实用的有:氧化锆传感器(温度-40 ~ 900，采用精度1% )、氧化锆浓度电池气体传感器(采用温度300 ~ 800 )、固体电解质氧化锆气体传感器(采用温度0 ~ 400，精度0.5% )、二氧化钛氧传感器 与氧化锆传感器相比，氧化钛氧传感器具有结构简单、重量轻、价格便宜、耐铅污染的优点。

6 .爆震传感器

底盘控制用传感器是指用于变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、制动器防抱死系统等底盘控制系统的传感器。 这些传感器分布在不同的系统中，但工作原理与发动机对应的传感器相同。 另外，随着汽车电控系统集成化程度的提高和can-bus技术的广泛应用，同一传感器不仅可以向发动机控制系统提供信号，也可以向底盘控制系统提供信号。

作为自动变速器系统用传感器，主要有车速传感器、油门踏板位置传感器、加速度传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、水温传感器、油温传感器等。 作为制动防抱死系统用传感器，车轮速度传感器、车速传感器、悬架系统用传感器主要是车速传感器、节气门位置传感器、加速度传感器、车身高度传感器、转向传感器等。 作为动力转向系统用传感器，以车速传感器、发动机转速传感器、转矩传感器、液压传感器等为主。

车身控制用传感器主要用于提高汽车的安全性、可靠性、舒适性等。 因为其工作条件不像发动机和底盘那么差，所以通常工业用传感器只要稍微改进一下就可以应用。 主要有用于自动空调系统的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器等。 用于气囊系统的加速度传感器门锁控制的车速传感器亮度自动控制中使用的光传感器、用于反向控制的超声波传感器或用于保持激光传感器车间距离的距离传感器、用于消除驾驶员死角的图像传感器等。

导航系统用传感器

随着基于gps/gis (全球定位系统和地理新闻系统)的导航系统在汽车上的应用，导航用传感器这几年发展很快。 作为导航系统用传感器，以明确汽车行进方向的罗盘传感器、陀螺仪、车速传感器、方向盘角传感器等为主。

由于汽车传感器在汽车电控系统中的重要意义和迅速增长的市场诉求，世界各国都非常重视其理论研究、新材料应用和新产品开发。 未来汽车用传感器技术的整体快速发展趋势是微型化、多功能化、集成化、智能化。

微传感器基于半导体集成电路技术迅速发展的mems (微电子机械系统)，利用微加工技术将微米级的传感器元件、信号解决器、数据解决装置封装在高速芯片上，体积小、价格便宜、价格便宜 目前，该技术越来越成熟，可以制造出各种能够敏感和检测力学量、磁学量、热学量、化学量和生物量的微型传感器。 基于mems技术的微传感器由于其在降低汽车电子系统价格、提高性能方面的特点，逐渐取代了传统的基于机电技术的传感器。

多功能化是指一个传感器可以检测两个以上的特征参数和化学参数，从而减少汽车传感器的数量，提高系统的可靠性。

智能化是指传感器与大规模集成电路相结合，拥有cpu，对降低ecu的诸多复杂性、减少体积、降低价值成本具有智能化的作用。

总之，随着电子技术的飞速发展和汽车电控系统的应用日益广泛，汽车传感器市场的诉求保持了快速的增长，小型化、多功能化、集成化和智能化的传感器逐渐取代了以前流传下来的传感器，成为汽车传感器的主流。

本文主要介绍了国内外传感器的市场状况、全球传感器市场的快速发展、我国传感器落后于国外传感器的因素以及未来传感器的快速发展趋势。

什么是传感器？ 传感器是连接整个物理世界和整个数据世界的桥梁，是指能够准确测量并按照一定规则转换为可用数据信号的部件和设备。 传感器技术、通信技术和电子新闻技术统称为现代新闻技术产业的三大支柱，是科学技术进步迅速发展趋势的重要指标之一。 所以今天，让我们更多地了解传感器吧！

传感器领域现状

图1知道，传感器实际上是正确的朝阳产业，传感器产业链以其技术含量高、经济效益高、领域前景广阔的特点备受关注。 传感器在中国的营销市场已经稳定增长了这么多年。 从图1可以看出，年中国传感器营销市场依然保持增长，整体市场规模达到1690.8亿元，同比增长19.1%。 去年，中国传感器的整体市场规模达到2188.8亿元。 未来，随着工业物品互联网、智能制造系统、人工智能技术等迅速发展的战术的实施。 智能领域各方面的快速发展趋势，无疑将为传感器营销市场和企业带来更强、更快的发展机遇。 预计2021年市场规模将达到2951亿8千万元，增长率为17.6%。

图2 图4相对于图2和图4，我们知道中国物联网领域的市场增长率高于世界。 年，中国物联网市场规模1亿元。 去年中国物品的网络市场为1亿元。 传感器的迅速发展是物联网中不可缺少的，下一条数据新闻也应该应用到物联网中。 在这个阶段，大家最大的特点是在应用端进行一点自主创新，包括探索应用和创造运营模式。 未来，传感器将捕捉一些以前未见的数据新闻，创造新的运营模式，诱发新的营销市场。 因此，预计2021年中国物联网产业市场规模将达到1亿元。

现在世界传感器领域的现状和以前大不相同。 目前厂家众多，产品品种丰富，技术含量高，技术含量高。 不仅未来潜在的市场规模将逐渐扩大，首要用途也将从以前流传下来的工业制造扩大到更贴近生活的新应用。 目前，美国、欧洲和俄罗斯传感器领域的员工超过1000人，日本员工超过800人。

近年来，全球传感器营销市场持续增长。 随着经济形势的改善，营销市场对传感器的诉求将继续增加。 传感器市场诉求的稳步增长和巨大的市场规模使得各种传感器企业争夺合理布局，加剧了传感器市场的诉求。 企业应该继续保持自己产品的持续自主创新，融入领域的快速发展趋势。

图3随着传感器应用行业的扩大和市场规模的扩大，年全球传感器领域的市场规模增加了2000亿美元。 去年，全球传感器领域的市场规模达到2265亿美元。 据估计，今年全球传感器市场将达到2580亿美元。

从图4的数据可以看出，全球物联网市场规模一直呈上升趋势。 去年，全球物联网市场已经达到1亿元，但同年，中国物联网市场规模已经超过1.7万亿元，增长率为21.7%。 随着物联网的可持续快速发展趋势，再加上智能制造系统等领域的宣传，值得预想

微机电系统传感器是基于微机电系统的典型传感器器件。 是指能够大量生产和集成薄膜光学、微传感器、微电子执行器及其信号的分解和控制电路的组件或系统软件。 由图5可知，全年全球mems传感器市场规模为138.3亿美元，去年微机电传感器领域的全球市场规模达到169亿9千万美元。 近年来，随着微机电系统传感器的特点，全球微机电系统传感器发展迅速，预计到2024年全球微机电系统传感器领域市场规模将达到185.1亿美元。

未来全球微机电系统稳定增长的重要推动力是全球点营销市场对汽车安全和智能系统的要求逐渐提高，促进微机电系统营销市场的稳定增长，智能可穿戴设备、无人飞机/智能机器人的普及及其在各行业的系统

图6中的6cmos图像传感器是典型的固体摄像传感器，通常由图像传感器模块阵列、行控制器、列控制器、ad转换器、系统总线输出插座、操作插座等构成。 这些部件一般集成在同一个单晶硅片上。 根据地图数据，全年全球cmos图像传感器领域市场规模达155亿美元，去年全球cmos图像传感器领域市场规模达170亿美元，增长率为9.7%； 预计2024年全球cis市场将达到240亿美元，不仅是手机，智能车系统的必要性也越来越高。

由上图可见，全球传感器营销市场的关键还是被美、日、德所占据。 美国的传感器市场份额居世界首位，市场份额为29%，而中国仅为11%。 中国的传感器领域在技术上发展很快，但与美国、日本、德国相比还有很大的差距。 另外，中国的传感器诉求较大，特别是高端诉求严重依赖进口，国内制造业存在巨大空的不足。 目前传感器的进口率为80%，传感器加工芯片的进口率为90%。 所以国内生产

我国传感器过时的原因反映在以下五个层面上。

1、快速发展缓慢，自动化技术水平低

我国传感器行业发展迅速，自动化技术水平不高，加之我国传感器生产工艺、技术相对落后，检测方法不标准等，现阶段还有一些企业的传感器装备步骤由于使用人力装备，产量不高，生产能力也很追赶

据统计，我国现阶段传感器的种类数量在6千个左右，但国外传感器的种类数量已经达到2千万多个，远远不能满足我国传感器营销市场的诉求。 原则上可以看出，不同种类的设施、系列产品不完整，低级商品多，高端商品少，竞争力不足，我国的传感器技术水平和类型总数与技术优秀的国家非常不同。

3、传感器产品研发较长，缺乏企业独立自主创新的能力

一个传感器的产品开发，需要6-8年才能完善，我国企业负担不起那么长的周期时间，而且科研不成功的风险性很低。 另外，企业的独立开发设计和技术自主创新能力也很差。 由于诸多因素的危害，中国企业仍在手工生产制造科技含量低或海外停工的商品，现阶段多家新公司是海外商品的经销商和地区代理。

现阶段全球传感器营销市场关键以美国、日本、德国几家龙头公司为核心，比较知名的企业品牌有西门子、霍尼韦尔等。 同时现阶段美国、日本、德国及中国累计占全球传感器市场占有率的72%，其中中国约占11%。 在海外企业品牌影响大幅扩大的情况下，中国知名企业品牌很难兴起，风险也变大了。

5、技术人才匮乏，项目投资幅度少

传感器所需的技术性质比较凝聚，从现阶段中国的情况来看，我国传感器级技术人员屈指可数。 同时，科研投资强度稍低，科研机械设备落后，科研与生产制造脱节，都影响了研究成果的转化，降低了我国传感器商品整体实力。

现阶段，中国智能传感器在智能电网、医疗、环保监测、智能可穿戴设备等领域的自主创新运用也将成为新的趋势，有望在未来培养更多的市场诉求。 营销市场的驱动力也是技术持续变革、快速发展的动力。 传感器的快速发展市场前景和主要用途已经迅猛发展，无论是自动化技术产业链还是新型智慧城市的基本建设，包括物联网技术的快速发展趋势等，都充分证明了传感器产业链将进入多么辉煌和快速的发展。 未来，传感器的迅速发展一定会向智能化、小型化两个水平迅速发展。

1、智能化

智能时尚潮流席卷全球，中国各重要行业全力促进转型快速发展，智能医疗、智能交通、智慧金融等加速落地式，服务机器人、智能无人飞机、无人驾驶等加速发展运用，传感器技术也

传统的传统传感器体积大、作用不健全，未能考虑便携式仪器设备、智能穿戴设备等中下游第一用途持续升级的费用市场，第一用途受到限制。 随着微电子技术加工技术、微机械加工制造和超精密机械加工等智能制造技术的飞速发展和新型材料的运用，传感器中的一点规格已经从毫米级进入到了μm乃至纳米。

随着科学技术进步的迅速发展和人类社会头发的迅速发展，大家比较物质条件的诉求已经不符合现状，这就规定了传感器技术有更高水平的快速发展，同时传感器技术和通信技术、电子新闻技术又是现代新闻技术产业的三大支撑 世界各国都极为重视智能传感器生产制造产业链的快速发展，现阶段国家传感器市场容量持续增长，未来有望实现更高的快速发展。

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