傳感器發(fā)展通史簡(jiǎn)述
美國首先進(jìn)入傳感器時(shí)代
科技,讓人類(lèi)的能力圈不斷擴大。如果說(shuō),機械延伸了人類(lèi)的體力,計算機延伸了人類(lèi)的智力,那么,無(wú)處不在的傳感器,大大延伸了人類(lèi)的感知力。
早在20世紀80年代,美國就宣稱(chēng)世界已經(jīng)進(jìn)入了傳感器時(shí)代。早在20世紀80年代初,美國就成立了國家技術(shù)小組(BGT),幫助政府組織和領(lǐng)導大公司、國有企業(yè)和機構的傳感器技術(shù)的發(fā)展。在保護美國武器系統質(zhì)量?jì)?yōu)勢的關(guān)鍵技術(shù)中,有八項是被動(dòng)傳感器。2000年,美國空軍列舉了15項有助于提高21世紀空軍能力的關(guān)鍵技術(shù),其中傳感器技術(shù)排名第二。
美國的發(fā)展模式遵循先軍工后民用、先改進(jìn)后普及的發(fā)展道路,其特點(diǎn)是顯著(zhù)的:
(1)重視傳感器功能材料的研究;
(2)重視傳感器技術(shù)的發(fā)展。美國霍尼韋爾公司的固態(tài)傳感器開(kāi)發(fā)中心每年投資5000萬(wàn)美元在設備上,目前擁有計算機輔助設計、單晶生長(cháng)、加工、圖形發(fā)生器、分步重復攝影、自動(dòng)噴漆。最先進(jìn)的成套設備和生產(chǎn)設備。每三年左右更新n條線(xiàn)路,例如膠和光刻、等離子體蝕刻、濺射、擴散、外延、蒸發(fā)、離子注入化學(xué)氣相沉積、掃描電子顯微鏡、封裝和屏蔽動(dòng)態(tài)測試。只有這樣,才能保證技術(shù)的領(lǐng)先水平。
(3)重視工藝研究:傳感器的原理不難,也不保密,最機密的是工藝(制造)。許多評價(jià)傳感器不是一般的工業(yè)產(chǎn)品,而是完美的工藝杰作。在美國,大約有1300家生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)傳感器的制造商,以及100多個(gè)研究所和學(xué)院。
傳感器,不是 KOC 那種的新造詞,而是一個(gè)非常傳統的常用詞匯,大家在新華詞典中就可以輕松找到。英文稱(chēng) Sensor 或是 Transducer?!皞鞲衅鳌痹谛马f式大詞典中定義為:“從一個(gè)系統接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統中的器件”。根據這個(gè)定義,傳感器的作用是將一種能量轉換成另一種能量形式,所以不少學(xué)者也用“換能器-Transducer”來(lái)稱(chēng)謂“傳感器-Sensor”。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),傳感器就是一種檢測裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成,可以測量信息,也可以讓用戶(hù)感知到信息。通過(guò)變換方式,讓傳感器中的數據或價(jià)值信息轉換成電信號或其他所需形式的輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
傳感器技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷的三個(gè)歷史階段
“傳感器就好像是人的五官?!敝锌圃何⑾到y所傳感技術(shù)聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任李昕欣表明,人類(lèi)在計算機的時(shí)代,解決了大腦的模擬問(wèn)題,相當于用0和1實(shí)現了信息的數字化,利用布爾邏輯解決問(wèn)題;現在是后計算機時(shí)代,開(kāi)始模擬五官。
傳感器(transducer、sensor)往往又被稱(chēng)為換能器,功用是把其他信息轉換為電信號。它通常由敏感元件和轉換元件組成,能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號輸出,以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求??梢哉f(shuō),是傳感器讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,讓物體慢慢變得活了起來(lái)。
傳感器的發(fā)展,最早是來(lái)自工業(yè)自動(dòng)化的推動(dòng)。
出于提高效率的目的,工業(yè)生產(chǎn)開(kāi)始由中央控制室控制各個(gè)生產(chǎn)節點(diǎn)上的參量,包括流量、物位、溫度和壓力四大參數,催生了傳感器的發(fā)展。這個(gè)趨勢從上世紀70年代開(kāi)始,到現在也是傳感器應用最多的一種形式。
清華大學(xué)精密儀器系教授董永貴表示,在傳感器這一概念“出現”之前,早期的測量?jì)x器中其實(shí)就有傳感器,只不過(guò)是以整套儀器中一個(gè)部件的形式出現。所以,中國在1980年以前,介紹傳感器的教科書(shū)叫做“非電量的電測量”。
傳感器概念的出現其實(shí)是測量?jì)x器逐步走向模塊化的結果。此后,傳感器從整套儀器系統中獨立出來(lái),單獨作為一個(gè)功能器件進(jìn)行研究、生產(chǎn)、銷(xiāo)售。
傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段:
第1代是結構型傳感器,它利用結構參量變化來(lái)感受和轉化信號。例如:電阻應變式傳感器,它是利用金屬材料發(fā)生彈性形變時(shí)電阻的變化來(lái)轉化電信號的。
第2代傳感器是70 年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的固體傳感器,這種傳感器由半導體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構成,是利用材料某些特性制成的。如:利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應,分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。
70年代后期,隨著(zhù)集成技術(shù)、分子合成技術(shù)、微電子技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展, 出現集成傳感器。集成傳感器包括2種類(lèi)型:傳感器本身的集成化和傳感器與后續電路的集成化。例如:電荷耦合器件(CCD),集成溫度傳感器AD 590,集成霍爾傳感器UG 3501等。這類(lèi)傳感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口靈活等特點(diǎn)。集成傳感器發(fā)展非常迅速,現已占傳感器市場(chǎng)的2/ 3 左右,它正向著(zhù)低價(jià)格、多功能和系列化方向發(fā)展。
第3代傳感器是80年代剛剛發(fā)展起來(lái)的智能傳感器。所謂智能傳感器是指其對外界信息具有一定檢測、自診斷、數據處理以及自適應能力,是微型計算機技術(shù)與檢測技術(shù)相結合的產(chǎn)物。80年代智能化測量主要以微處理器為核心,把傳感器信號調節電路、微計算機、存貯器及接口集成到一塊芯片上,使傳感器具有一定的人工智能。90年代智能化測量技術(shù)有了進(jìn)一步的提高,在傳感器一級水平實(shí)現智能化,使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯(lián)網(wǎng)通信功能等。
目前國際上缺乏制定國際標準的準則與規范,尚未制定出權威性的傳感器標準類(lèi)型。只能劃分為簡(jiǎn)單的物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器等大的類(lèi)別。
物理傳感器應用的是物理效應,將被測信號量的微小變化轉換成電信號,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。化學(xué)傳感器則是以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應等現象為因果關(guān)系的傳感器。近年來(lái),出現了利用各種生物特性做成的生物型傳感器,用以檢測與識別生物體內化學(xué)成分。
例如,物理傳感器有:聲、力、光、磁、溫、濕、電、射線(xiàn)等等;化學(xué)傳感器有:各種氣敏、酸堿PH值、離子化、極化、化學(xué)吸附、電化學(xué)反應等現象等等;生物傳感器有:酶電極和介體生物電等等。在產(chǎn)品用途和形成過(guò)程中的因果關(guān)系互相咬合,既不能劃分到物理類(lèi),也不能劃分為化學(xué)類(lèi),難以嚴格劃分。
另外,用傳感器分類(lèi)和命名方式,主要有以下幾種類(lèi)型:
(1)按轉換原理可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器。
(2)按傳感器的檢測信息來(lái)分可分為聲敏、光敏、熱敏、力敏、磁敏、氣敏、濕敏、壓敏、離子敏和射線(xiàn)敏等傳感器。
(3)按照供電方式可分為有源或無(wú)源傳感器。
(4)按其輸出信號可分為模擬量輸出、數字數字量輸出和開(kāi)關(guān)量傳感器。
(5)按傳感器使用的材料可分為:半導體材料;晶體材料;陶瓷材料;有機復合材料;金屬材料;高分子材料;超導材料;光纖材料;納米材料等傳感器。
(6)按能量轉換可分為能量轉換型傳感器和能量控制型傳感器。
(7)按照其制造工藝,可分為機械加工工藝;復合與集成工藝;薄膜、厚膜工藝;陶瓷燒結工藝;MEMS工藝;電化學(xué)工藝等傳感器。
不過(guò),“模擬人的五官”,只是傳感器的一個(gè)比較形象的說(shuō)法。傳感器技術(shù)發(fā)展相對成熟的,還是工業(yè)測量中經(jīng)常用到的如力、加速度、壓力、溫度等物理量。對于真實(shí)人的感覺(jué),包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué),從傳感器的角度來(lái)看,大部分不是很成熟。
“視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)可認為是物理量,相對好一些,觸覺(jué)就比較差一些,至于嗅覺(jué)及味覺(jué),由于涉及到生物化學(xué)量的測量,工作機理比較復雜,遠未達到技術(shù)成熟的階段?!彼f(shuō)。
傳感器的市場(chǎng),其實(shí)是由應用推動(dòng)的。比如,化學(xué)工業(yè)中,壓力、流量傳感器市場(chǎng)相當大;汽車(chē)工業(yè)中,轉速、加速度等傳感器市場(chǎng)非常大?;谖㈦娮訖C械系統(MEMS)的加速度傳感器現在技術(shù)較為成熟,對汽車(chē)工業(yè)的需求拉動(dòng)功不可沒(méi)。
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是指可批量制作的,集微型機械結構、微型傳感器、微型執行器、通信等于一體的微型器件或系統。它體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高,適于批量化生產(chǎn),易于集成和實(shí)現智能化,同時(shí)也能實(shí)現某些傳統機械傳感器所不能實(shí)現的功能。
共性基礎工藝與三大技術(shù)創(chuàng )新趨勢
眾所周知,由于敏感機理、敏感材料不同,加之工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境、使用場(chǎng)景,以及被檢測介質(zhì)與個(gè)性化參數、結構等復雜性要求等特點(diǎn),長(cháng)期以來(lái)傳感器一直處于多品種小批量生產(chǎn)狀態(tài),結合工藝技術(shù)的分散性、復雜性影響和設備裝置價(jià)格昂貴等因素制約,業(yè)界稱(chēng)其生產(chǎn)過(guò)程為制造“工業(yè)工藝品”。各國工程技術(shù)人員圍繞著(zhù)工藝技術(shù)協(xié)同、融合,在產(chǎn)品規范化、性能歸一化、功能集成化、結構標準化,以及工藝設備和工裝夾具的產(chǎn)業(yè)化方面展開(kāi)了長(cháng)期的技術(shù)開(kāi)發(fā)與創(chuàng )新,形成了一大批不同特色和特點(diǎn)的技術(shù)成果。
在美國硅谷傳感器領(lǐng)域,圍繞著(zhù)以MEMS工藝技術(shù)為基礎,根據不同行業(yè)和功能的需求,展開(kāi)的不同封裝結構的各種傳感器產(chǎn)品創(chuàng )新,已經(jīng)持續了近25年,形成的千奇百怪、五花八門(mén)的各種類(lèi)型傳感器產(chǎn)品,應用領(lǐng)域不斷擴展,得到了各行業(yè)的廣泛認同與接受。
正如硅谷MEMS工藝技術(shù)創(chuàng )始人丹尼斯先生所說(shuō):“20多年來(lái),硅谷傳感器產(chǎn)品一直都是圍繞著(zhù)以硅基材料為主體的MEMS芯片和不同行業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)應用需求,開(kāi)展不同結構形式的封裝的產(chǎn)品競爭與創(chuàng )新”。因此,MEMS工藝技術(shù)是各種類(lèi)型傳感器的共性基礎工藝技術(shù),被業(yè)界稱(chēng)之為傳感器創(chuàng )新源泉。2011年,美國行業(yè)認為MEMS工藝已經(jīng)成熟,可以廣泛推廣應用,確立并形成了傳感器產(chǎn)業(yè)圍繞MEMS工藝技術(shù)和應用兩大方向創(chuàng )新與突破:
一是敏感機理創(chuàng )新與工藝突破。提高了MEMS工藝技術(shù)在材料與工藝結構等基礎理論與應用水平,比如在晶體與非晶體、各種半導體材料應用;在硅-硅鍵合工藝、硅薄膜工藝、金屬薄膜工藝等多個(gè)領(lǐng)域的工藝技術(shù)創(chuàng )新,大大提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的微型化、低成本、復合型、集成度等產(chǎn)業(yè)化基礎水平。
二是智能化水平提高和應用創(chuàng )新。在多功能集成化、模塊化構架、嵌入式能力、網(wǎng)絡(luò )化接口等形成了創(chuàng )新與突破。極大地改善了產(chǎn)用難以對接的矛盾,搭建了生產(chǎn)制造與市場(chǎng)應用橋梁與技術(shù)通道,突破了行業(yè)在生產(chǎn)和應用長(cháng)期形成的技術(shù)壁壘和發(fā)展瓶頸。同時(shí)也提高了各行業(yè)的產(chǎn)品自主選擇和應用設計能力,大大刺激了應用需求,拓展了市場(chǎng)空間。
從美國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看,呈現幾個(gè)特點(diǎn):
一是在共性基礎技術(shù)上下功夫,并注重新技術(shù)、新工藝創(chuàng )新應用,不斷提升品質(zhì)。
二是強調傳感器網(wǎng)絡(luò )化、智能化節點(diǎn)技術(shù)、能量捕捉技術(shù)及協(xié)同創(chuàng )新。
三是核心技術(shù)都有政府管控、扶持、資助與推動(dòng)的影子。
四是重點(diǎn)推廣應用領(lǐng)域的引領(lǐng)與帶動(dòng)作明顯。如軍事工業(yè)、裝備制造、物流、生態(tài)環(huán)境監控(森林防控)、移動(dòng)醫療、智能家居等。
產(chǎn)業(yè)化生態(tài)體系與環(huán)境建設
借助共性基礎技術(shù)和工藝,建立生產(chǎn)可柔性化、工藝規范化、產(chǎn)品標準化的生產(chǎn)體系,尋找產(chǎn)品的配套市場(chǎng),徹底改變技術(shù)和市場(chǎng)的孤島化、碎片化問(wèn)題是傳感器產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之處。根據MEMS工藝技術(shù)和產(chǎn)品市場(chǎng)應用特點(diǎn),溫敏、聲敏、力敏、光敏、氣敏、磁敏、頻率等7大類(lèi)型產(chǎn)品符合產(chǎn)業(yè)化技術(shù)特點(diǎn)和市場(chǎng)規?;枨?,可實(shí)現產(chǎn)業(yè)化規模生產(chǎn)。
另外,以硅麥克風(fēng)為代表的聲敏傳感器已經(jīng)在國內外形成了十大主流特色品牌產(chǎn)品和商家(其中有瑞聲、歌爾國內兩家企業(yè)),實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化規模生產(chǎn);溫、濕度傳感器美國、德國、瑞士、日本、中國等國家都有規?;a(chǎn)能力,在未來(lái)發(fā)展中溫濕度將復合在其他物理量傳感器之中,比如,力敏、磁敏可同時(shí)檢測溫濕度參數;頻率含RF射頻、毫米波等共性工藝技術(shù)接近、而參數、功能、應用差異較大的產(chǎn)品,可在同一廠(chǎng)家實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。特別是在手機、智能交通、生物感知等應用領(lǐng)域具有爆發(fā)式增長(cháng),具有較大的誘惑力。射頻器件95%仍是歐美廠(chǎng)商主導,甚至沒(méi)有一家亞洲廠(chǎng)商進(jìn)入。為了打破行業(yè)壟斷現象,這將成為未來(lái)技術(shù)創(chuàng )新與競爭的焦點(diǎn)。
與國外相比,我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢主要是認識上的差距所致。對傳感器帶有偏見(jiàn)和片面的認識,缺乏國家戰略認識高度。由于傳感器分屬不同行業(yè)和部門(mén),存在多頭管理,在發(fā)展上難于取得共識,管理亂象,政策支持缺乏力度導致產(chǎn)業(yè)分散,產(chǎn)品不能成為系列化;1200多家企業(yè)中95%以上屬于小微企業(yè),一方面缺乏足夠的人力、物力、工藝技術(shù)條件等資源配置,產(chǎn)業(yè)化基礎薄弱;另一方面市場(chǎng)準入門(mén)檻過(guò)高,缺乏相應的應用開(kāi)發(fā)和技術(shù)創(chuàng )新能力,產(chǎn)品整體技術(shù)水平和參數性能指標,特別是可靠性、穩定性指標與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比要低1~2個(gè)數量級,無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)對企業(yè)資質(zhì)和配套能力的要求。第三是缺乏龍頭企業(yè)引領(lǐng)和行業(yè)帶動(dòng),缺乏國際化品牌、市場(chǎng)影響力、競爭優(yōu)勢和基礎研究能力,導致行業(yè)內專(zhuān)業(yè)化企業(yè)數不足3%;核心芯片大都依賴(lài)進(jìn)口,中高檔產(chǎn)品幾乎100%進(jìn)口。整體工藝技術(shù)水平落后國外先進(jìn)國家10~15年。
針對國內外產(chǎn)業(yè)現狀對比和行業(yè)特點(diǎn)及存在問(wèn)題,結合傳感器技術(shù)工藝特征,業(yè)內期待在經(jīng)濟、技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)達地區,聚集國內外數十家以上的傳感器專(zhuān)業(yè)性公司和科研院所,組成具有產(chǎn)品技術(shù)工藝特色和產(chǎn)業(yè)化規模優(yōu)勢,以及國際市場(chǎng)影響力的產(chǎn)業(yè)集群或基地,形成年銷(xiāo)售額1000億元人民幣(150億美元)以上,并以年增長(cháng)大于20%速度增長(cháng)的國際化傳感器特色產(chǎn)業(yè)園區。形成以敏感元器件為核心,智能化、網(wǎng)絡(luò )化、模塊化等集成應用為創(chuàng )新主體,物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市為應用目標的產(chǎn)業(yè)鏈構架(產(chǎn)業(yè)生態(tài)),同時(shí)具備政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、服六維一體生態(tài)環(huán)境,實(shí)現產(chǎn)業(yè)化集群式發(fā)展,形成我國傳感器“雙生態(tài)”產(chǎn)業(yè)鏈,具有產(chǎn)業(yè)特色明顯和區位優(yōu)勢突出的國際傳感器產(chǎn)業(yè)園——即“傳感谷”。
傳感器的崛起歷程及行業(yè)發(fā)展現狀
蘋(píng)果新一代手機iPhone 6和智能手表的亮相,讓全球眾多蘋(píng)果手機的追隨者又有了一次徹夜排隊的理由。賦予蘋(píng)果手機越來(lái)越強大功能的,不僅是越來(lái)越強大的芯片,更重要的是手機上越來(lái)越多、越來(lái)越精良的傳感器。
數年前,當喬布斯拿著(zhù)蘋(píng)果手機“晃一晃”就可以讓它有所反應的時(shí)候,手機的智能化時(shí)代真正開(kāi)始了。幾年后,手機從一種通訊工具變成了一個(gè)人們離不開(kāi)的伙伴。
讓手機具備這樣“魔力”的,是觸摸屏、陀螺儀、加速度計等各式各樣的傳感器。
——觸摸屏是一種電容觸摸傳感器。用于感受手機位置和運動(dòng)的,是陀螺儀和加速感應器。當你接電話(huà)把耳朵貼到屏幕上時(shí),讓屏幕變暗并關(guān)閉觸摸屏的是紅外線(xiàn)接近傳感器。根據環(huán)境光線(xiàn)強弱自動(dòng)調節屏幕亮度的,是環(huán)境光傳感器。當然,還有用于導航的“指南針”——磁阻傳感器,以及用光電傳感器制作的攝像頭。
在9月9日的發(fā)布會(huì )上,最大的亮點(diǎn)還是蘋(píng)果在傳感器運用上的突破。iPhone 6手機增加了集合多種傳感器的動(dòng)作協(xié)感應器,可以用來(lái)測量海拔高度的氣壓傳感器,可以實(shí)現指紋支付的近場(chǎng)通訊模塊和指紋傳感器。iWatch背后的四個(gè)環(huán)狀傳感器,原理是通過(guò)LED光照射到皮膚上形成反射,以此判斷血管的運動(dòng)、檢測佩戴者的脈搏。
不僅僅是手機,在汽車(chē)、家用電器、可穿戴設備上,以及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,越來(lái)越多的傳感器成為機器的“耳目”。
普通公眾了解甚少的是,即將給人們生活方式帶來(lái)更大變化的物聯(lián)網(wǎng),其最核心的基礎技術(shù)也是傳感器。有科學(xué)家預言,傳感器將像“人體的五官”一樣,在未來(lái)充滿(mǎn)各個(gè)領(lǐng)域和空間。
當下,隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)啟,各式各樣的傳感器正成為無(wú)處不在的神經(jīng)元,全球對于傳感器的需求也開(kāi)始呈現爆發(fā)性的增長(cháng)。但是,在這一次盛宴開(kāi)啟的前夜,業(yè)界又遺憾地發(fā)現,中國似乎又落伍了。
在德國的博世,美國的霍尼韋爾、飛思卡爾這些傳感器巨頭享受它們“厚積薄發(fā)”帶來(lái)的收益時(shí),中國企業(yè)如何從中分一杯羹?
外企厚積薄發(fā)
傳感器在技術(shù)水平和功能上的迅速發(fā)展,一方面來(lái)自于計算機、檢測等技術(shù)的發(fā)展,另一方面則源于應用領(lǐng)域需求的驅動(dòng)。
2004年,摩托羅拉的半導體部門(mén)從摩托羅拉獨立出來(lái),成立飛思卡爾半導體公司,為汽車(chē)、消費、工業(yè)、網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)市場(chǎng)設計并制造嵌入式半導體產(chǎn)品。短短幾年內,飛思卡爾就成為世界最大的半導體公司之一。
飛思卡爾迅速成功的最大理由,是手握來(lái)自摩托羅拉的數千項專(zhuān)利。這些專(zhuān)利有些可能來(lái)自幾十年前,但是其厚重的積累終于換來(lái)了近年的爆發(fā)。
飛思卡爾部分重要的產(chǎn)品就是各類(lèi)傳感器。包括用于導航、動(dòng)作捕捉的加速度傳感器、磁力計,滿(mǎn)足了醫療設備、導航設備、移動(dòng)終端對高度精確的電子羅盤(pán)功能的需求。
近年來(lái),在汽車(chē)領(lǐng)域,用于檢測由于墜落、傾斜、運動(dòng)、定位、振動(dòng)和沖擊等產(chǎn)生的力的變化的加速度傳感器,被廣泛用于安全氣囊系統、電子穩定控制系統、電子泊車(chē)制動(dòng)系統等解決方案。
基于MEMS的壓力傳感器可以測量大氣壓也可測量血壓、胎壓,為家電、醫療、消費電子、工業(yè)控制和汽車(chē)市場(chǎng)提供了強大的解決方案。
運動(dòng)傳感器結合壓力傳感器,可以用來(lái)監控臥床不起的患者,測量呼吸和心率,甚至在患者試圖下床時(shí)向護士站報警,尋求幫助。
MEMS傳感器的運用絕不僅限于手機,電腦、汽車(chē)、導航甚至電熨斗、運動(dòng)裝備中隨處可見(jiàn)它的身影,比如導航儀在沒(méi)有衛星信號的隧道可以判斷是否可按慣性軌跡行駛,筆記本電腦在掉落時(shí)可自動(dòng)開(kāi)啟硬盤(pán)保護程序,電熨斗在高溫平放時(shí)自動(dòng)切斷電源等等。
“2008年喬布斯就拿著(zhù)手機晃了一晃,就帶來(lái)了加速度傳感器市場(chǎng)的爆發(fā)?!睙o(wú)錫感芯半導體(consensic)副總經(jīng)理張毅對財新記者說(shuō)。但是,在他看來(lái),壓力傳感器的市場(chǎng)將會(huì )更大。
他說(shuō),壓力傳感器與其他傳感器不同在于,市場(chǎng)應用高度碎片化。壓力傳感器上世紀70年代已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái),幾十年里應用遍布世界各個(gè)角落,但是因為距離老百姓生活比較遙遠,不那么廣為人知。壓力傳感器在汽車(chē)的胎壓監測、油壓監測、一些高端家電上應用非常廣泛,未來(lái)將在智能產(chǎn)品上獲得更多應用。
隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,讓壓力傳感器的成本降得足夠低,把過(guò)去應用于軍事、工業(yè)上的高端傳感器,最終將應用到智能終端上。
“很多傳感器過(guò)去是用在飛機上的,現在用到了手機上,比如加速度傳感器、磁力計、氣壓計、陀螺儀?!睆堃阏f(shuō),隨著(zhù)iPhone 6和iWatch上實(shí)現了氣壓計的應用,壓力傳感器的市場(chǎng)被打開(kāi)了,未來(lái)會(huì )有大幅度上升,未來(lái)五年會(huì )有10億美元以上的增量。
有了氣壓計,人們所在之處的海拔高度就可以被精確識別;用于室內導航的話(huà),就可以進(jìn)行樓層識別;在為汽車(chē)導航的時(shí)候,就可以分辨汽車(chē)是在在高架上還是高架下,而且隨著(zhù)氣壓計更多的進(jìn)入移動(dòng)終端,就可以讓每個(gè)人都成為氣象終端,進(jìn)行個(gè)性化的氣象預報。
隨著(zhù)材料科學(xué)的進(jìn)步,人們可制造出各種新型傳感器。例如用高分子聚合物薄膜制成溫度傳感器,光導纖維能制成壓力、流量、溫度、位移等多種傳感器,用陶瓷制成壓力傳感器。
高小龍說(shuō),如今我們會(huì )看到傳感器集成更多智能,并且需要更加緊密地將傳感器與單片機和數字網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品相互集成。傳感器需要更多的分層智能,以便解決電力保存、安全性和連接性問(wèn)題。隨著(zhù)即將來(lái)臨的物聯(lián)網(wǎng)應用浪潮,傳感器系統會(huì )變得更加復雜、更具背景和環(huán)境感知能力?!靶疫\的是,我們所有身在其中的人將會(huì )感覺(jué)更加有趣?!?/span>
李昕欣介紹,從現在傳感器的能力來(lái)說(shuō),有些地方還達不到五官的能力,但是有些能力能夠超過(guò),比如監測爆炸物的傳感器。從傳感器的發(fā)展趨勢上看,需要解決功耗、體積、造價(jià)和壽命問(wèn)題,讓傳感器越來(lái)越小,越來(lái)越便宜,功耗越來(lái)越低,每個(gè)人都可以有、可以大量占有。
現在博世、意法半導體、霍尼韋爾、飛思卡爾、日立等傳統的電子制造業(yè)巨頭,都把傳感器作為未來(lái)業(yè)務(wù)的主要增長(cháng)點(diǎn),目前MEMS傳感器年產(chǎn)值在200億美元左右,但增長(cháng)十分迅猛。
“現在很多公司都對傳感器感興趣,最重要的是如何設計一種產(chǎn)品,如何讓用戶(hù)接受傳感器所帶來(lái)的服務(wù)?!彼f(shuō)。
“每年20%的工業(yè)自動(dòng)化的傳感器的更換,這不是最偉大的市場(chǎng)?!彼f(shuō),最偉大是歷史上從來(lái)沒(méi)有的市場(chǎng),誰(shuí)也沒(méi)想到陀螺儀可以用到手機里,原來(lái)根本不敢有這個(gè)奢望。但是蘋(píng)果就實(shí)現了,這才是更加寶貴的第一桶金。
中國傳感器差距
傳感器作為現代科技的前沿技術(shù),被認為是現代信息技術(shù)的三大支柱之一,也是國內外公認的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
然而,在傳感器迎來(lái)春天的時(shí)候,中國公眾看到的似乎仍然是國外半導體巨頭的盛宴。
業(yè)內人士認為,雖然中國的傳感器市場(chǎng)發(fā)展很快,但本土傳感器技術(shù)與世界水平相比仍存在很大差距。
這種差距,一方面表現為傳感器在感知信息方面的落后,另一方面,則表現為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò )化方面的技術(shù)落后。由于沒(méi)有形成足夠的規?;瘧?,導致國內的傳感器不僅技術(shù)低,而且價(jià)格高,在市場(chǎng)上很難有競爭力。
董永貴教授介紹,中國大致從1980年以后開(kāi)始重視傳感器技術(shù)的研究。經(jīng)過(guò)多年的努力,在傳感器研究方面的發(fā)展水平還算是比較好的。但是,在產(chǎn)品化方面的技術(shù)進(jìn)步還不是很理想,很多傳感器技術(shù),其實(shí)國內的實(shí)驗室研究水平并不是很差,可惜未能充分利用,沒(méi)有轉化為進(jìn)入市場(chǎng)的成熟產(chǎn)品。
他說(shuō),傳感器技術(shù)的研究需要比較長(cháng)時(shí)間的投入,一款傳感器的研發(fā),要6年-8年才能成熟,一般中國企業(yè)都承受不了這么長(cháng)的周期。中國企業(yè)更難以承受失敗,而傳感器的研究失敗的風(fēng)險很高。
根據董永貴在日本訪(fǎng)問(wèn)時(shí)了解到的情況,日本企業(yè)支持的研發(fā)中,很多形不成產(chǎn)品,但是企業(yè)能夠承受,10項中只要2項-3項能夠變成產(chǎn)品就行。
“相比之下,我們很多企業(yè)都是準備去拿別人現有的東西?!倍蕾F說(shuō),這種思路是有問(wèn)題的,包括我們總是希望引進(jìn)國外現成的、有自己項目的人才?!岸疾粶蕚漯B魚(yú),而是撈一條魚(yú)來(lái)?!?/span>
相比于比較大型的儀器設備,傳感器在產(chǎn)品化過(guò)程中需要的投資一般不是很大,所以比較適合小型企業(yè)投資。在這方面,中國應該是有優(yōu)勢的。然而,如果從另外一個(gè)方面考慮,這也是一個(gè)短處。
傳感器行業(yè)的一個(gè)特點(diǎn)是,傳感器本身技術(shù)含量高,但單只傳感器的價(jià)格一般不高。此特點(diǎn)導致的一個(gè)結果是,盡管傳感器的技術(shù)附加值高,但單純依賴(lài)傳感器很難形成可觀(guān)的產(chǎn)值。
按照董永貴教授的比喻,傳感器有點(diǎn)像中****里的“****引”,本身功能很重要,但真正形成規模還需要依賴(lài)整服****劑才行。國外很多傳感器公司一旦在某種傳感器上有突破,很快會(huì )有相關(guān)的測量?jì)x器開(kāi)發(fā)出來(lái)。
“國內的企業(yè)在后續技術(shù)研發(fā)能力相對要差一些?!彼f(shuō)。李昕欣表示,其實(shí)我們研究上不是差很多,但是一到產(chǎn)業(yè)化就出現很多問(wèn)題,雖然許多原始創(chuàng )新國外還是帶著(zhù)我們走,更重要的是產(chǎn)業(yè)化的步伐太慢。技術(shù)上,中國的微制造的產(chǎn)能很大,容易實(shí)現批量制造,但是創(chuàng )造性還是差一些,如果把設計上的能力提高上去,產(chǎn)能才能發(fā)揮更大的作用。
無(wú)錫感芯半導體主要產(chǎn)品集中在壓力傳感器領(lǐng)域,其負責人張毅介紹,國內做類(lèi)似產(chǎn)品的比較多,但真正有規模的只有一兩家,因為產(chǎn)品種類(lèi)非常多,測試比較困難,投資比較大,產(chǎn)業(yè)鏈非常長(cháng),手工測試很難滿(mǎn)足消費電子客戶(hù)的要求。
“要滿(mǎn)足需求量大的應用,必須走標準化的測試設備,流程非常好,投資會(huì )非常大?!睆堃阏f(shuō)。
而且,在中國的專(zhuān)利保護機制下,傳感器中辛辛苦苦研發(fā)出來(lái)的關(guān)鍵技術(shù),往往呈現一種“訣竅”性質(zhì),被抄襲后,很難說(shuō)清楚,企業(yè)也打不起官司。國內雖然也有MEMS傳感器企業(yè),但都是委托加工,搞不好就被加工企業(yè)自己拿去做了,目前的企業(yè)創(chuàng )新體系有很大的問(wèn)題。
2012年的時(shí)候,一位國內傳感器領(lǐng)域的前輩在一次會(huì )議上說(shuō),為什么中國傳感器事業(yè)發(fā)展不好,就是缺乏能夠到國務(wù)院講課的領(lǐng)袖人物,這個(gè)領(lǐng)域研發(fā)的時(shí)間長(cháng),顯著(zhù)度不夠,本身是很小的東西,所依據的物理現象是幾十年、上百年前就發(fā)現的。
這位學(xué)者指出,這種研究實(shí)際上非常辛苦,比如說(shuō)有一種加速度傳感器,在石油行業(yè)中用于地震波測量,所依據的是蘇聯(lián)幾十年前提出的原理,但是直到這位專(zhuān)家在蘇聯(lián)解體后,到了美國才形成產(chǎn)品得到應用。
“越是需要厚積薄發(fā)、廣種薄收的領(lǐng)域,我們差距越大?!倍蕾F認為,現在差距有進(jìn)一步拉大的趨勢。
全球傳感器行業(yè)相關(guān)實(shí)業(yè)公司
精密電子-美國MEAS傳感器公司已經(jīng)掌握了世界領(lǐng)先的EMS制造技術(shù),專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各種傳感器。產(chǎn)品廣泛用于航天、國防、軍工、機械設備、工業(yè)自動(dòng)控制、汽車(chē)電子、醫療、家用等行業(yè)。聯(lián)通、暖通空調、石化、空壓機、氣象探測、儀器儀表等領(lǐng)域。公司率先在工業(yè)上實(shí)現硅微機電系統的批量加工技術(shù),率先將LVDT商業(yè)化,率先將壓電薄膜技術(shù)轉化為低成本的商用傳感器和生命特性。聚砜
主要傳感器產(chǎn)品:壓力和動(dòng)壓傳感器、位移傳感器、傾角位移傳感器、霍爾編碼器、磁阻傳感器、加速度傳感器、振動(dòng)傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器等。
霍尼韋爾國際是一家在技術(shù)和制造方面領(lǐng)先的跨國公司。公司成立于1935年,并加入霍尼韋爾和霍尼韋爾傳感與控制戰略部,是世界上首家開(kāi)發(fā)STC3000智能壓力傳感器,技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)。目前擁有近60萬(wàn)個(gè)產(chǎn)品20多個(gè)系列,用戶(hù)30萬(wàn)。近半個(gè)世紀以來(lái),霍尼韋爾的傳感與控制部以其優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性,以及持續的技術(shù)創(chuàng )新贏(yíng)得了世界聲譽(yù)。
主要傳感器產(chǎn)品:擴散硅壓力傳感器、變送器、陶瓷電容式壓力變送器、擴散硅陶瓷電容式液位變送器、數字壓力表、壓力校準器等。
愛(ài)默生電氣公司于1890年在美國密蘇里州圣路易斯成立,當時(shí)是電機和風(fēng)扇的制造商。經(jīng)過(guò)100多年的努力,愛(ài)默生從一個(gè)地區性的制造商成長(cháng)為一個(gè)全球性的技術(shù)解決方案集團公司。它是《財富》雜志全球500強企業(yè),在中長(cháng)期電子行業(yè)中排名第一、第二。
羅克韋爾自動(dòng)化公司是具有百年歷史的大型工業(yè)自動(dòng)化公司,在全球工業(yè)自動(dòng)化電源、控制和信息技術(shù)解決方案領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,1988年進(jìn)入中國,在上海設有生產(chǎn)基地。羅克韋爾自動(dòng)化為中國制造業(yè)提供世界級的產(chǎn)品和解決方案、服務(wù)支持和技術(shù)培訓。同時(shí),羅克韋爾自動(dòng)化還在采礦、水泥、起重機和船舶應用、地鐵、半導體、水處理和污水處理、輪胎、石油等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域為客戶(hù)提供專(zhuān)家支持。石油化工、冶金、汽車(chē)、食品飲料、電力能源等。
主要傳感器產(chǎn)品:壓力傳感器、溫度傳感器、電容式接近傳感器、電感式接近傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器等。
通用電氣(GE)是一家多元化的技術(shù)、媒體和金融服務(wù)公司。它也是世界著(zhù)名的傳感器制造商之一。公司致力于不斷創(chuàng )新、創(chuàng )新、再創(chuàng )造,為客戶(hù)解決問(wèn)題。GE由四個(gè)主要業(yè)務(wù)集團組成,每個(gè)集團包括多個(gè)共同發(fā)展的部門(mén)。GE的產(chǎn)品和服務(wù)范圍從飛機發(fā)動(dòng)機、發(fā)電設備、水處理和安全技術(shù)到醫學(xué)成像、總線(xiàn)。商業(yè)和消費金融,媒體和工業(yè)產(chǎn)品。
美國零售公司是世界上最大的非接觸式紅外溫度計的制造商之一。紅外測溫儀的銷(xiāo)售量居世界同行業(yè)之首,公司擁有13個(gè)系列的紅外測溫儀、溫度傳感器和數百個(gè)品種。溫度測量范圍包括:-50~3000℃。RAYTEK(零售)紅外溫度計廣泛應用于設備故障診斷、冶金熱處理、電力、鐵路、食品等諸多領(lǐng)域。
PCB是世界知名的傳感器和測量?jì)x器制造商。公司成立于1967年,致力于壓電測量技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品制造。它的第一個(gè)ICP傳感器(集成電路電荷放大器)享譽(yù)世界。加速度、壓力、力、扭矩傳感器。相應的測量?jì)x器廣泛應用于航空、航天、船舶、武器、核工業(yè)、石油化工、液壓、電力、輕工、交通、車(chē)輛等領(lǐng)域。
主要傳感器產(chǎn)品:加速度、壓力、力、扭矩、沖擊、振動(dòng)、聲學(xué)、模態(tài)和水聲測量傳感器及配套儀器設備。
邦納公司總部位于美國明尼蘇達州,是世界一流的自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)家和全面解決方案提供商,經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展,創(chuàng )新一直被視為產(chǎn)品應用和研發(fā)的源動(dòng)力。
在壓阻式壓力傳感器領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。該產(chǎn)品的溫度范圍可以達到-40150,為各種應用提供高性能的解決方案。該公司是世界上最大和最強大的專(zhuān)業(yè)傳感器制造商。可提供各種常規傳感器和本質(zhì)安全(防爆)、防振稱(chēng)重傳感器、各種稱(chēng)重元件、顯示控制器和各種耐高溫(200~50℃)變送器(包括多級防爆裝置)。美國及產(chǎn)品已進(jìn)入60多個(gè)工業(yè)化國家。
德國把發(fā)展軍事傳感器作為優(yōu)先發(fā)展技術(shù)。德國的傳感器充分發(fā)揮了老工業(yè)強國的固有優(yōu)勢,然后憑借自身的品牌聲譽(yù)、技術(shù)研發(fā)和質(zhì)量管理優(yōu)勢,與德國制造商進(jìn)行整合,其產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力將不可避免地顯著(zhù)提高。重視原材料成本節約和人力資本投資,保持產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先,保持較高的市場(chǎng)占有率。
西門(mén)子在中國市場(chǎng)一直很活躍,在工業(yè)、能源和醫療領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。公司致力于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造,設計和安裝復雜的系統和工程,并定制一系列解決方案。同時(shí),它也是具有優(yōu)秀傳感器的世界知名傳感器制造商。質(zhì)量。
WIKA是國際壓力和溫度儀表市場(chǎng)的知名公司,年營(yíng)業(yè)額近5億歐元,全球約有3.5億臺測量?jì)x器由WIKA生產(chǎn),在供應高質(zhì)量測量?jì)x器的同時(shí),公司還為客戶(hù)和整體提供相關(guān)的綜合解決方案。把它們帶入客戶(hù)的生產(chǎn)過(guò)程中。
愛(ài)普科斯開(kāi)發(fā)、制造和銷(xiāo)售電子元器件模塊和系統,專(zhuān)注于快速增長(cháng)的尖端技術(shù)市場(chǎng),包括汽車(chē)電子、信息和通信技術(shù)、工業(yè)電子和消費電子。產(chǎn)品在全球市場(chǎng)處于領(lǐng)先地位。
第一傳感器技術(shù)公司于1999年從柏林科技大學(xué)核心研究部分離出來(lái),憑借其雄厚的技術(shù)實(shí)力、創(chuàng )新精神、對客戶(hù)需求的準確把握和對員工的高度責任感,成為壓力傳感技術(shù)市場(chǎng)的領(lǐng)導者。通過(guò)對壓力傳感器的研究,使產(chǎn)品最高工作溫度提高到225℃,年產(chǎn)壓力傳感器芯片數百萬(wàn)片,擁有100000~10000個(gè)超凈車(chē)間。
德國B(niǎo)aluff公司成立于1921年,是世界領(lǐng)先的傳感器制造商。其產(chǎn)品包括BNS系列完整的電子和機電行程開(kāi)關(guān)、BOS光電開(kāi)關(guān)、BES電感接近開(kāi)關(guān)、電容器開(kāi)關(guān)、BMF磁開(kāi)關(guān)、BTL線(xiàn)性位移傳感器、RFID識別系統和各種插件產(chǎn)品。在機械設備領(lǐng)域,為用戶(hù)提供創(chuàng )新和經(jīng)驗豐富的傳感器應用。
本集團成立于20世紀60年代初,在美國、瑞士和中國設有分公司,在英國、荷蘭、比利時(shí)、日本等國家和地區設有分公司和辦事處,已發(fā)展成為一家專(zhuān)業(yè)的跨國集團公司。ce接近開(kāi)關(guān)傳感器,工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn),本質(zhì)安全的隔離柵格和各種工業(yè)快速連接器。
主要傳感器產(chǎn)品:電感、磁感應、電容式接近開(kāi)關(guān)傳感器、光電傳感器、本質(zhì)安全隔離安全柵、流量開(kāi)關(guān)傳感器、各種總線(xiàn)用連接器等。
貝加福是世界上最著(zhù)名和最大的傳感器公司之一。公司成立于1945年,于1958年向世界引進(jìn)了具有革命意義的第一代電感傳感器,并成功地應用于化工、石油等行業(yè),從電感傳感器到超聲波傳感器,從光電傳感器到腐爛傳感器。從識別系統到現場(chǎng)總線(xiàn)系統,從液位、料位傳感器到安全屏,從防爆傳感器到安全柵和隔離柵,各種傳感器都有專(zhuān)門(mén)的研究和高質(zhì)量的產(chǎn)品。
主要傳感器產(chǎn)品:電感/電容/磁接近開(kāi)關(guān)、距離/距離傳感器、光電傳感器、編碼器、視覺(jué)傳感器、拍攝傳感器、傾斜傳感器、超聲波傳感器等。
史克公司成立于1946年,現已在全球40多個(gè)國家設立分公司,傳感器種類(lèi)繁多,產(chǎn)品質(zhì)量?jì)?yōu)良,2008年銷(xiāo)售額超過(guò)7億歐元。
主要傳感器產(chǎn)品:超聲波傳感器、電容/電感/電磁接近傳感器、磁柱傳感器、色標傳感器、熒光傳感器、顏色傳感器、距離傳感器等。
公司成立于1986年,通過(guò)ISO 9001認證,引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化ERP物流倉儲管理系統,秉承德國公司嚴謹務(wù)實(shí)的風(fēng)格。產(chǎn)品質(zhì)量可靠。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)100%的測試,投入了大量的研發(fā)資金,并取得了多項專(zhuān)利成果,UL光電式反火傳感器等產(chǎn)品已成為傳感器行業(yè)的標準產(chǎn)品。
主要傳感器產(chǎn)品:聚焦/對比度/反射傳感器、可編程彩色標簽傳感器、電容式標簽傳感器、電感環(huán)形傳感器、環(huán)形/角度叉形光柵傳感器、接近開(kāi)關(guān)等。
Sensortechnics是德國知名的精密壓力傳感器制造商,現隸屬于A(yíng)ugustaTechnologies。該公司可以提供從1毫巴到1000毫巴的產(chǎn)品。該公司開(kāi)發(fā)和制造壓力傳感器和傳感器系統、液位傳感器和開(kāi)關(guān),以及氧傳感器和流量傳感器。并專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)傳感器和高度定制的復雜集成遙感系統,為客戶(hù)提供OEM流體控制系統
主要傳感器產(chǎn)品:流量傳感器、氣體傳感器、壓力傳感器、分析傳感器、溫度傳感器等。
英飛凌科技有限公司總部位于德國紐比堡,為現代社會(huì )三大技術(shù)挑戰提供半導體和系統解決方案:高能效、連通性和安全性。英飛凌每年將17%的銷(xiāo)售額用于研發(fā),并在全球擁有22900項專(zhuān)利。英飛凌是全球領(lǐng)先的sem公司之一。公司生產(chǎn)具有優(yōu)良性能的半導體傳感器。
公司成立于1986年,是世界上厚膜技術(shù)電子設備的領(lǐng)先制造商。公司擁有廣泛的業(yè)務(wù)領(lǐng)域,以滿(mǎn)足企業(yè)和用戶(hù)的特殊需要。公司的客戶(hù)覆蓋汽車(chē)工業(yè)、電子工業(yè)、醫****等行業(yè)。
主要傳感器產(chǎn)品:線(xiàn)性和旋轉傳感器、陶瓷和不銹鋼壓力傳感器、金屬箔傳感器等。
瑞士凱勒測量技術(shù)有限公司是世界著(zhù)名的擴散硅壓阻式壓力傳感器制造商,具有強大的研發(fā)能力和完整的產(chǎn)品系列,從低成本的工業(yè)型到高精度型,以滿(mǎn)足實(shí)驗室要求。產(chǎn)品廣泛用于航空、船舶、火車(chē)、汽車(chē)等領(lǐng)域。壓力測量系統、工程機械、石油、石化、電廠(chǎng)、環(huán)保、冶金、空調等領(lǐng)域。
主要傳感器產(chǎn)品:擴散硅壓力傳感器、變送器、陶瓷電容式壓力傳感器、變送器、擴散硅陶瓷電容式液位傳感器、變送器、數字壓力表、壓力校準器等。
E+H公司成立于1953年,總部設在瑞士雷納奇。在德國、瑞士、法國、美國、日本等世界工業(yè)國家建立了大規模的生產(chǎn)中心。公司擁有70家獨立子公司,分布在世界各地,公司的質(zhì)量管理和完善的質(zhì)量保證體系已達到ISO 9001國際標準。
在過(guò)去的幾十年里,寶夢(mèng)集團作為國際領(lǐng)先的傳感器供應商贏(yíng)得了全球聲譽(yù)。長(cháng)期以來(lái),它一直為工廠(chǎng)和工藝自動(dòng)化應用提供創(chuàng )新的高質(zhì)量傳感器產(chǎn)品,具有豐富的基于各種傳感器技術(shù)的標準產(chǎn)品組合。
主要傳感器產(chǎn)品:光電傳感器、電感傳感器、電容傳感器、超聲波傳感器、力/應變/壓力傳感器、磁傳感器等。
MEMSENS是一家專(zhuān)業(yè)從事壓力傳感器和壓力變送器的開(kāi)發(fā)和制造的瑞士公司。目前,公司已向市場(chǎng)推出兩種產(chǎn)品:OEM壓力傳感器和壓力變送器。技術(shù)服務(wù),主要服務(wù)內容是提供傳感器技術(shù)開(kāi)發(fā)和咨詢(xún)。公司位于瑞士微電子和微加工技術(shù)中心。它周?chē)袣W洲和世界知名的大學(xué)和研究機構,并與它們有著(zhù)密切的聯(lián)系和合作。
公司從事陶瓷厚膜技術(shù)工程師多年。1989年,微特公司成立了傳感器部,具有獨立開(kāi)發(fā)陶瓷壓力傳感器的能力。自上世紀90年代中期以來(lái),微特公司成立了歐洲集團公司,專(zhuān)注于技術(shù)生產(chǎn)。螞蟻在德國、法國和意大利都有分支機構。Microtel是國際微電子和封裝學(xué)會(huì )的成員,并參與歐洲研究和發(fā)展計劃。
數據邏輯自動(dòng)化部門(mén)是全球工業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)識別系統的主要制造商之一。為客戶(hù)提供更全面的自動(dòng)化解決方案,包括工業(yè)傳感器、工業(yè)安全防護、自動(dòng)條碼掃描系統、機器視覺(jué)系統、RFID技術(shù)解決方案等。其著(zhù)名的T.、TL80、TL10、S60-W、S50-W等彩色標簽傳感器系列產(chǎn)品在世界彩色標簽傳感器行業(yè)中占有領(lǐng)先地位。阿貝爾傳感器市場(chǎng)。
主要傳感器產(chǎn)品:彩色標簽傳感器、微型傳感器、管狀傳感器、反射熒光傳感器、彩色傳感器、微型傳感器、光纖顏色傳感器等。
Gefran集團總部位于意大利,在全球擁有六家制造工廠(chǎng),在生產(chǎn)和應用熔體壓力傳感器方面具有一定的優(yōu)勢。
主要傳感器產(chǎn)品:線(xiàn)性位移傳感器、張力傳感器、熔體壓力傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、相對濕度傳感器等。
日本是傳感器技術(shù)的十大技術(shù)之一。日本商人聲稱(chēng)控制傳感器技術(shù)主導的新時(shí)代。日本非常重視與傳感器技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用和被列為國家重點(diǎn)發(fā)展的六大核心技術(shù)有70個(gè)關(guān)鍵的科學(xué)研究。項目由日本在上世紀90年代制定的科學(xué)與技術(shù)系,18種是傳感器技術(shù)密切相關(guān),日本強調的是實(shí)用性和商業(yè)化推廣并改進(jìn),第一,從引進(jìn)、消化、模仿到自我完善和創(chuàng )新設計。前者花費更多,而后者花費更少,速度更快。研發(fā)方面,約有800個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn),在日本開(kāi)發(fā)的傳感器。橫河電氣是世界知名的測量、工業(yè)自動(dòng)化控制和信息系統的領(lǐng)導者。自1915年成立以來(lái),它一直致力于為用戶(hù)提供先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)技術(shù),以支持客戶(hù)進(jìn)行商業(yè)效率改革。測量?jì)x器部門(mén)是其測量的核心。ng技術(shù),具有高穩定性、高可靠性的產(chǎn)品和始終領(lǐng)先的測量技術(shù),與安藤電氣公司合并,進(jìn)一步拓展了通信測量?jì)x器的生產(chǎn)領(lǐng)域,在信息處理領(lǐng)域也充分發(fā)展了尖端技術(shù)。目前,醫學(xué)影像信息系統已經(jīng)在許多醫院得到應用,為支持醫療、醫療領(lǐng)域的信息化做出了貢獻。
歐姆龍集團擁有數十個(gè)產(chǎn)品,涉及工業(yè)自動(dòng)化控制系統、電子元器件、汽車(chē)電子、社會(huì )系統和衛生醫療設備等領(lǐng)域,是世界著(zhù)名的自動(dòng)化控制和電子設備制造商。它擁有世界領(lǐng)先的核心傳感和控制技術(shù)。
富士電氣集團通過(guò)創(chuàng )造經(jīng)濟效益,使企業(yè)集團價(jià)值最大化,以對社會(huì )、股東和投資者的貢獻為經(jīng)營(yíng)基本原則,為了實(shí)現這一目標,從10月份開(kāi)始實(shí)行全業(yè)務(wù)分割為子公司的純控股公司制。2003年,通過(guò)專(zhuān)業(yè)公司的自籌資金和快速運作,形成了行業(yè)內實(shí)力最強的專(zhuān)業(yè)公司。公司的硅電容式傳感器和變換器具有獨特的技術(shù)解決方案,特別是在靜壓保護領(lǐng)域。
隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展,KEYENCE作為傳感器和測量?jì)x器的主要供應商,不斷開(kāi)發(fā)和制造更新更可靠的產(chǎn)品,以滿(mǎn)足各種制造業(yè)的需要。在其行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。
主要傳感器產(chǎn)品:光纖傳感器、光電傳感器、數字激光傳感器、接觸傳感器、RGB顏色傳感器、接近傳感器、壓力傳感器等。
與國外先進(jìn)國家相比,我國傳感器技術(shù)研發(fā)滯后了10年,生產(chǎn)技術(shù)落后了15年,近年來(lái),傳感器技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室、微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗室和機器人國家重點(diǎn)實(shí)驗室的研究開(kāi)發(fā)基地有:建立了敏感元件和傳感器產(chǎn)業(yè)。目前,我國已有1688家企業(yè)從事傳感器生產(chǎn)和研究。國內傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)家在增加品種、提高質(zhì)量和經(jīng)濟上投入巨資,應以經(jīng)濟效益為目標,加快傳感器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,努力使近年來(lái)國內傳感器和儀表元器件市場(chǎng)占有率達到70~80%,高端產(chǎn)品達到60%以上。
1995年,經(jīng)國家計委批準,國家傳感器工程研究中心設在沈陽(yáng)儀器科學(xué)研究所。是國內唯一從事傳感器技術(shù)工程研究和生產(chǎn)試驗的國家機構,專(zhuān)業(yè)從事MEMS技術(shù)、硅微芯片、機械熱磁傳感器和傳感器等傳感器的基礎技術(shù)和工程技術(shù)的研究。硅基力敏、微機電傳感器、變送器及相關(guān)儀器的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)。公司擁有傳感器CAD設計中心、傳感器可靠性測試中心、專(zhuān)用工藝設備及200多套儀器及配套標準生產(chǎn)現場(chǎng)和實(shí)驗室基礎設施,掌握并具備設計、加工、包裝、測試、快速研發(fā)等核心技術(shù)和能力。以及從傳感器敏感芯片到傳感器及相關(guān)儀器及整機產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。主要傳感器產(chǎn)品:力/熱/磁傳感器、變送器等。
深圳清華大學(xué)研究所
1996年12月,深圳市政府和清華大學(xué)本著(zhù)優(yōu)勢互補、聯(lián)盟強大的原則,聯(lián)合成立了深圳清華大學(xué)研究所,探索了產(chǎn)學(xué)研一體化的新模式。深圳力河高科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)清華力河)是由清華大學(xué)研究所創(chuàng )辦的高新技術(shù)企業(yè),公司已成功實(shí)現石英諧振力傳感器的產(chǎn)業(yè)化,是國家八、九五計劃重點(diǎn)科研項目。產(chǎn)權方面,已被國家計委列為國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范基地。
漢威電子是一家專(zhuān)注于氣體傳感器、檢測儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè)。河南省擁有100家高成長(cháng)性民營(yíng)企業(yè)和制造信息示范企業(yè),擁有自主知識產(chǎn)權的氣體傳感器和氣體檢測儀器,并已形成家用商業(yè)、個(gè)人防護、工業(yè)在線(xiàn)監測、環(huán)保等一系列氣體檢測產(chǎn)品。裂解、采礦安全、廢氣酒精含量檢測及工程監控系統,擁有豐富的產(chǎn)品線(xiàn)。2009年10月,公司成功上市于深圳證券交易所創(chuàng )業(yè)板市場(chǎng),產(chǎn)業(yè)鏈條齊全,是國內外知名的氣體檢測產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)制造商。
北京昆侖海岸傳感技術(shù)中心是以中國科學(xué)院力學(xué)、聲學(xué)、航天部等大型科研單位為依托,與清華大學(xué)等高校形成長(cháng)期科研合作的大型專(zhuān)業(yè)工業(yè)控制企業(yè)聯(lián)盟集團。專(zhuān)業(yè)設計、生產(chǎn)、銷(xiāo)售傳感器、變送器、各種測控儀表、熱工儀表、現場(chǎng)控制器、計算機控制系統。數據采集系統、各種環(huán)境監控系統、專(zhuān)用控制系統應用軟件及嵌入式系統開(kāi)發(fā)與應用通信、電力、石化、環(huán)保、造紙、冶金、食品、醫療、暖通空調等領(lǐng)域的產(chǎn)品具有廣闊的應用前景。主要傳感器產(chǎn)品有:溫濕度變送器、壓力壓差液位變送器、位移、稱(chēng)重、電傳感器等。
天津中環(huán)溫度計有限公司,是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)工業(yè)熱電偶、熱敏電阻和膜片壓差變送器的廠(chǎng)家。是一家集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、系統工程安裝為一體的高新技術(shù)企業(yè)。
公司注冊資金2000萬(wàn)元,具有電子工程專(zhuān)業(yè)三級承包資格。公司位于國家級天津東麗開(kāi)發(fā)區,占地面積20000平方米,標準化廠(chǎng)房14000平方米。公司已通過(guò)ISO 9001:2000國際質(zhì)量體系認證和NQA國家質(zhì)量體系認證。
今天,德國、日本、美國、俄羅斯等老工業(yè)國家仍活躍于國際市場(chǎng),在這些國家,傳感器應用廣泛,許多廠(chǎng)家已實(shí)現大規模生產(chǎn),一些企業(yè)的年生產(chǎn)能力可達數千萬(wàn)甚至上億。相比之下,中國的傳感器應用還比較狹窄,更多的還停留在航空航天和工業(yè)測控領(lǐng)域。根據相關(guān)數據,中國最大的傳感器公司的年產(chǎn)值只有55000。此外,高精密、精密的傳感器和新型傳感器的市場(chǎng)是幾乎被外國品牌或合資企業(yè)壟斷。
但現在我們國家的傳感器正面臨著(zhù)歷史上最好的時(shí)期。有巨大的市場(chǎng)需求和國家政策支持。一方面,國內許多企業(yè)都在努力開(kāi)發(fā)自己的新技術(shù),企業(yè)的管理模式也得到了很大的改進(jìn)。另一方面,來(lái)自國際AMA的德國傳感器協(xié)會(huì )也參與支持。傳感器的質(zhì)量、價(jià)格和功能將是國內企業(yè)未來(lái)改進(jìn)的重點(diǎn)領(lǐng)域。將來(lái),國內傳感器將經(jīng)歷從工業(yè)過(guò)程測試到功能轉換的過(guò)程。國內企業(yè)將更有效的學(xué)習自己的長(cháng)處和短處,以便盡快與國外企業(yè)站在同一起跑線(xiàn)上,朝著(zhù)小型化、網(wǎng)絡(luò )化和規格化邁進(jìn)。傳感器現代化。我們期待著(zhù)未來(lái)的中國傳感器取得巨大成果,而我國的傳感器企業(yè)還有很長(cháng)的路要走。
來(lái)源:北京物聯(lián)網(wǎng)智能技術(shù)應用協(xié)會(huì )
*博客內容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布,僅代表博主個(gè)人觀(guān)點(diǎn),如有侵權請聯(lián)系工作人員刪除。