國內(nèi)傳感器應(yīng)用空間廣泛 企業(yè)加速智能研發(fā)

在當(dāng)今社會環(huán)境中，傳感器應(yīng)用有非常廣泛的應(yīng)用。從小的說，日常使用的智能手機(jī)、平板電腦等便攜設(shè)備上諸多功能也離不開傳感器。

伴隨世界的不斷進(jìn)步，科技界對傳感器應(yīng)用理解也愈加深化，從各方面而言，傳感器在如今生活體系中作用已非常顯著�；�于基礎(chǔ)科學(xué)而言，它在信息采集、測試等諸多方面各有應(yīng)用。

不過，科學(xué)技術(shù)正處于持續(xù)進(jìn)步當(dāng)中，對傳感器的技術(shù)要求正在逐步提高，由此也促使全球已有大約兩萬多種傳感器，還在不斷增加當(dāng)中。未來傳感器共通的技術(shù)特點大概會以集成化、智能化為主，再加上某方面功能的側(cè)重。

多傳感器集成融合是人類進(jìn)行區(qū)域感知的主要手段和關(guān)鍵技術(shù)，它是在通信科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)高度發(fā)展的基礎(chǔ)上，在軍事、工業(yè)、航天、機(jī)器人等領(lǐng)域新興的科技前沿。此類傳感器最重要的特點就是多功能化。正如上文所提到的，傳感器另一發(fā)展方向則是智能化，這也是本文介紹的重點。

智能傳感器(intelligentsensor)是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機(jī)，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。一般智能機(jī)器人的感覺系統(tǒng)由多個傳感器集合而成，采集的信息需要計算機(jī)進(jìn)行處理，而使用智能傳感器就可將信息分散處理，從而降低成本。與一般傳感器相比，智能傳感器具有以下三個優(yōu)點：通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低;具有一定的編程自動化能力;功能多樣化。

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用逐步展開，智慧化體系在印象中也越來越清晰。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的終端節(jié)點之一，智慧化要求也就順勢而生。

物聯(lián)網(wǎng)的基本要求是物物相連，每一個需要識別和管理的物體上，都需要安裝與之對應(yīng)的傳感器。因此，傳感器的升級換代成為物聯(lián)網(wǎng)能否快速發(fā)展的關(guān)鍵。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，不僅僅要求傳感器具備基礎(chǔ)的信息收集處理功能，高度智能化也成為衡量其性能高低的基本依據(jù)。

所謂智能傳感器，就是指傳感器在基本的功能之外，具有自動調(diào)零、自校準(zhǔn)、自標(biāo)定功能，同時具備邏輯判斷和信息處理能力，能對被測量信號進(jìn)行信號調(diào)理或信號處理。

與國外相比，我國智能傳感器的研究主要集中在以下幾方面：

一是采用先進(jìn)的微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)，研究開發(fā)出將傳感器和微處理器結(jié)合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器，這是當(dāng)前智能傳感器的主要發(fā)展方向之一;

二是針對傳感器的材料，利用生物工藝和納米技術(shù)，開發(fā)分子和原子生物傳感器，這將為以后智能傳感器的發(fā)展奠定基礎(chǔ);

三是整合國內(nèi)外芯片技術(shù)，結(jié)合敏感電子元件，研發(fā)出混合型集成智能傳感器，這種傳感器精度更高、成本更低、穩(wěn)定性更好。我國在集成智能傳感器領(lǐng)域已經(jīng)取得了重大突破，國產(chǎn)傳感器逐步打開了智能傳感器的市場份額。

智能傳感器的制造基礎(chǔ)是微機(jī)械加工技術(shù)，將硅進(jìn)行機(jī)械、化學(xué)、焊接加工，再采用不同的封裝技術(shù)來封裝，近幾年又發(fā)展了一種LIGA工藝(深層X射線光刻電鍍成敏膜)用于制造傳感器。

智能傳感器一般具有實時性很強的功能，尤其動態(tài)測量時常要求在幾微秒內(nèi)完成數(shù)據(jù)采集、計算、處理和輸出。智能傳感器的一系列功能都是在程序支持下進(jìn)行。如功能多少、基本性能、方便使用、工作可靠，大都在一定程度上依賴于軟件設(shè)計和其質(zhì)量，這些軟件主要有五大類。包括標(biāo)度換算、數(shù)字調(diào)零、非線性補償、溫度補償、數(shù)字濾波技術(shù)。

我國智能傳感器的研究主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué)，始于八十年代中期，八十年代末中國國防科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)等大專院校相繼報道了研究成果。九十年代初，國內(nèi)幾家研究機(jī)構(gòu)采用混合集成技術(shù)成功的研制出實用的智能傳感器，標(biāo)志著我國智能傳感器的研究進(jìn)入了國際行列，但是與國外的先進(jìn)技術(shù)相比，我們還有較大差距。

智能傳感器發(fā)展主要分為三個階段，即數(shù)字化階段、智能化補償和校準(zhǔn)階段、智能化應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)階段。達(dá)到第三階段的傳感器，擁有信號的檢測和處理、邏輯判斷、雙向通信、閉環(huán)控制、自檢和自診斷、智能校正和補償、功能計算、網(wǎng)絡(luò)通信等多種功能。但目前國內(nèi)僅有少部分制造商達(dá)到這一階段，未能大規(guī)模普及。

國家正在陸續(xù)制定有利於傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。另外，新興技術(shù)的不斷出現(xiàn)，也成為傳感器行業(yè)發(fā)展的利好因素。根據(jù)中國電子元件協(xié)會2011年7月發(fā)布的《中國電子元件十二五規(guī)劃》，十二五期間將投資5000億元，主要集中在新型電子元件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域。

中國傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長，增長速度超過15%.2012年中國傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域為工業(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品專用設(shè)備，其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場份額的42%左右，市場規(guī)模達(dá)到160億元，傳感器整個市場突破500億元。

2012年中國傳感器行業(yè)發(fā)展總體規(guī)模逐漸擴(kuò)大，顯著應(yīng)用於汽車工業(yè)中包括汽車輪胎中的傳感器應(yīng)用、安全氣囊中的傳感器應(yīng)用、底盤系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、發(fā)動機(jī)運行管理系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、廢氣與空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、ABS中的傳感器應(yīng)用和需求、車輛行駛安全系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車防盜系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、發(fā)動機(jī)燃燒控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車定位系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車其他系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求。

除此以外，中國傳感器在其他領(lǐng)域也有新的應(yīng)用，如工業(yè)控制領(lǐng)域、在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域、在設(shè)施農(nóng)業(yè)中、在多媒體圖像領(lǐng)域、其他有關(guān)傳感器的應(yīng)用。