传感器的发展与应用现状

传感器的发展与应用现状1传感器的发展与应用现状0引言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。传感器是电子信息装备制造业中的基础类产品，是重点发展的新型电子元器件中的特种元器件。在国家大力加强传感器的开发和应用的一系列政策引导和支持下，我国传感器已形成了一定的产业基础，并在技术创新、自主研发、成果转化等方面取得了长足进展。关键字：传感器发展应用现状1传感器的定义传感器的英文名称：transducer/sensor国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的发展与应用现状22传感器的发展历史-3-衡量传感器的静态特性指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和漂移等。影响传感器的动态特性主要是传感器的固有因素，如温度传感器的热惯性等，动态特性还与传感器输入量的变化形式有关。2．传感器技术的发展历史传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时，与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段，并没有投入到实际生产与广泛应用中，转化率比较低。在国外，传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的，并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事技术、航空航天领域的试验研究。然而，随着各国机械工业、电子、计算机、自动化等相关信息化产业的迅猛发展，以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发，经过从“六五”到“九五”的国家攻关，在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步，初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系，并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲，它还不能适应我国经济与科技的迅速发展，我国不少传感器、信号处理和识别系统仍然依赖进口。同时，我国传感技术产品的市场竞争力优势尚未形成，产品的改进与革新速度慢，生产与应用系统的创新与改进少。3传感器的市场现状传感器的发展与应用现状3根据相关部门的调查，2005年到2008年的世界传感器市场的年平均增长率略为下降，减去传感器成本的下降及一些尚不可知的新兴应用领域的出现，可达4.5%。Intechno咨询公司估计全球的3000多家传感器制造商在2008年的总销售额将超过500亿美元，而到2010年将增长到600亿美元以上，这对于传感器厂商来说意味着巨大的商业机遇。中国传感器市场尽管受到金融风暴的影响，但工业及信息化部2008年1-9月的数据统计依旧显示，我国的传感器市场呈现出逆势增长的态势。而最近几年，中国的传感器年度销售平均增长也达到了39%中国传感器的市场近几年一直持续增长，增长速度超过15％，2003年销售额为186亿元，同比增长32.9％；而世界非军用传感器市场1998年为325亿美元，平均增长率为9％，预计2008年将增加到506亿美元。2009年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备，其中工业和汽车电子产品占市场份额的42.5％，市场规模有望达到138.9亿元，传感器整个市场有望突破327亿元。4中国的措施当前,我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。我国在传感器生产产业化过程中,应该兼顾引进国外技术和自主创新两方面。在引进国外先进技术中,可以提高自己的技术,同时也满足了国内市场的需求,形成了传感器生产产业规模。今后国内传感器产业发展应采取以下措施:(1)加大科技投入,保证传感器技术及其产业的可持续发展。(2)加大自主创新,提升自主知识产权比例。(3)加快科技人才开发。传感器产业要生存、要发展、要振兴、要参与国内外市场竞争并立于不败之地,从某种意义上说是人,或者说是高科技人才传感器的发展与应用现状4在起决定性作用。(4)建立有利干传感器技术快速转化的高效运行机制。以抓改革、抓创新、抓质量、抓市场、抓管理为主要任务,以传感器产业发展上规模、上档次、争份倾、创利润为主要目标。5未来传感器的发展几十年来，微电子技术促进了传感器技术的发展。未来10年～20年，传统硅技术将进入成熟期(预计在2014年～2017年)。从总体发展看，传统硅技术市场将一直延续到2047年(即晶体管发明100周年)才趋于饱和(即达到芯片特征尺寸的极限)并衰退。而当前微电子技术仍将依循“等缩比原理”和“摩尔定律”两条基础定律走下去，在逼近传统硅技术极限中，不断扩展硅的跨学科横向应用(如MEMS等)和更先进应用（量子、分子器件)。而上述微电子技术的两大发展方向正是当前乃至未来20年传感器技术的主要发展方向。(1)加速形成从传感器研究开发到大生产一条龙产业化发展模式，走自主创新和国际合作相结合的跨越式发展道路，使我国尽早进入世界传感器的主要生产国之列。(2)传感器产品结构向全面、协调、持续性发展。根据市场需求，既要切实加强新型传感器的开发，又要做好传统传感器的质量升级和产量增长;产品品种向投资类倾斜，尤其是填补“空白”的品种，从而使传感器各门类和品种比例适当，形成一种“新旧交替、远近结合、品种齐全、满足需求”的新的产品结构。(3)企业生产(年生产能力)向规模经济或适宜规模经济发展。大生产技术的实践表明：规模经济出效益，未来传感器的效益将会大幅增长。6结论传感器行业的发展已经进入了一个新的时代，网络传感器、生物传感器、纳传感器的发展与应用现状5米传感器等更尖端的传感器已进入国内市场，进入我们的生活。当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后，随着CAD技术、MEMS技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。我们有理由相信，传感器这颗璀璨的明珠，必将放射出更加耀眼的光芒。参考文献[1]刘梅.传感器技术——现代科技的开路先锋[J].中国科技信息,(18).[2]冯冠平,陆懋荣.传感器技术的发展与展望[J].测控技术,1992,(3).[3]何希才.传感器及其应用电路[M].北京：电子工业出版社，2001.