分析：傳感器的危與機

　　隨著(zhù)自動(dòng)化設備及控制系統蓬勃發(fā)展，做為電子裝置“感官”元件的感測器應用領(lǐng)域也大幅擴展，感測器可以說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)架構下讓智慧連網(wǎng)產(chǎn)品執行即時(shí)互動(dòng)的關(guān)鍵元件。什么是感測器?感測器關(guān)鍵廠(chǎng)商專(zhuān)利布局重點(diǎn)有那些?技術(shù)要項又有那些?BOSCH、DENSO、Honeywell、Abbott、SIEMENS、STMicroelectronics、Infineon等指標性大廠(chǎng)相對研發(fā)強度及技術(shù)要項布局如何?對此，本文進(jìn)行深入剖析與探討。

　　技術(shù)簡(jiǎn)介

　　感測器(Sensor)可以定義為：“能夠感知并檢測欲量測對象物的物理量或化學(xué)量，并將其轉換成可以計量的輸出訊號之裝置”。其中，量測的物理量包括：溫度、壓力、磁性、光等;而化學(xué)量則包括：pH值、濃度、純度、濕度等。

　　感測器可類(lèi)比為人類(lèi)的感覺(jué)器官(感官)，像是影像感測器(視覺(jué))、壓力感測器(聽(tīng)覺(jué))、溫度感測器(觸覺(jué))、氣體感測器(嗅覺(jué))、味感測器(味覺(jué))等。

　　近年來(lái)隨著(zhù)自動(dòng)化設備及自動(dòng)化控制系統的蓬勃發(fā)展，做為電子裝置“感官”元件的感測器應用領(lǐng)域也大幅擴展包括：運輸、機械、建筑、醫療、家電、資通訊、制造加工等。

　　未來(lái)在物聯(lián)網(wǎng)帶動(dòng)下，智慧連網(wǎng)產(chǎn)品勢必配備更優(yōu)質(zhì)感測器以符合即時(shí)互動(dòng)要求，感測器的重要性可想而知。

　　影像感測器(Image Sensor)

　　影像感測器由于制程技術(shù)差異可區分為兩大類(lèi)：CCD感測器以及CMOS感測器。其中，CCD感測器主要材質(zhì)為矽晶半導體，基本原理是透過(guò)光電效應將光線(xiàn)能量轉換成電荷，光線(xiàn)越強、電荷越多，這些電荷就成為判斷光線(xiàn)強弱的依據。

　　CMOS感測器為可記錄光線(xiàn)強弱變化的半導體，是利用矽和鍺兩種材質(zhì)做成的半導體，使其在CMOS上共存著(zhù)帶N極(帶負電)、P極(帶正電)的半導體，這兩個(gè)互補效果的電極會(huì )對光線(xiàn)產(chǎn)生電流變化，并將光線(xiàn)強弱轉換成輸出訊號。

　　影像感測器應用領(lǐng)域包括：智慧型手機、數位相機、遠端居家監視、機器人、汽車(chē)、建筑等。

　　壓力感測器(Pressure Sensor)

　　壓力感測器是檢測氣體或液體之壓力強度，并將壓力強度轉換成輸出訊號。依據材料差異可區分為：陶瓷感測器、電容感測器、半導體感測器、壓電感測器等。

　　壓力感測器應用領(lǐng)域包括：氣象、喇叭、麥克風(fēng)、汽車(chē)、機器人、建筑等領(lǐng)域。

　　溫度感測器(Temperature Sensor)

　　溫度感測器藉由對溫度變化極為敏感的材料進(jìn)行溫度值測定，并將其轉換成輸出訊號。依據材料差異可區分為：熱敏電阻感測器、白金感溫電阻感測器、熱電偶感測器等。

　　溫度感測器應用領(lǐng)域廣泛包括：智慧手環(huán)、智慧家庭感測控制裝置、機器、汽車(chē)、氣象、建筑等。

　　氣體感測器(Gas Sensor)

　　氣體感測器針對可燃性氣體、毒性氣體成分進(jìn)行測定，并將其轉換成輸出訊號。依據材料差異可區分為：半導體感測器、電化學(xué)感測器、催化燃燒感測器、熱導感測器、紅外線(xiàn)感測器等。

　　氣體感測器應用領(lǐng)域包括：家庭、辦公大樓、礦場(chǎng)、工場(chǎng)、汽車(chē)等。

　　味感測器(Taste Sensor)

　　人類(lèi)舌頭上的味覺(jué)細胞膜內側與外側由氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)不同離子濃度的鹽水填滿(mǎn)，當鉀離子從內往外流時(shí)會(huì )產(chǎn)生膜電位變化，若味覺(jué)細胞膜吸附味道原因離子或化學(xué)物質(zhì)，味覺(jué)細胞膜會(huì )產(chǎn)生膜電位變化，并透過(guò)味覺(jué)細胞后端的神經(jīng)再將電位變化傳給大腦，此時(shí)，人類(lèi)就會(huì )感覺(jué)到味道。

　　味感測器就是藉由對離子濃度進(jìn)行電位差測定，并將其電位差值轉換成輸出訊號。味感測器應用領(lǐng)域包括：食品檢測、醫療檢測等。

　　美商相對投入更多研發(fā)資源發(fā)展醫療用途感測器技術(shù)，目的是布局智慧醫療產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與商機。