我國傳感器的現狀和未來展望

雷　銘（哈爾濱理工大學測通學院,哈爾濱 150080）

我國傳感器的現狀和未來展望

雷銘
（哈爾濱理工大學測通學院,哈爾濱 150080）

傳感器是現代信息技術的三大支柱之一，在科學技術發展、工農業生產以及社會日常生活中扮演著越來越重要的角色。本文著重討論中國傳感器的現狀，以及對傳感器發展趨勢進行展望。

傳感器；市場現狀；發展現狀；未來發展

1 　引言

傳感器是指能感受規定的被測信號（非電量）并按照一定的規律（多指數學規律）轉換成可用信號(電量)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換電路組成。作為模擬人體感覺的“電五官”，傳感器的出現，使物體存在了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓難以測量的信號變得更易檢測。

傳感器是高度自動化系統，亦是現代尖端技術關鍵的組成部分，因此，傳感器技術是當代高新技術著重發展的領域，是各個國家科技進步的核心之一。本文著重探討了我國傳感器的現狀和未來傳感器的發展趨勢。

2　 行業市場現狀

據不完全統計，目前我國從事傳感器研發和生產的企業已經達到2700多家，其主要集中在珠江三角洲地區，并逐漸形成以中心城市（北京、上海等一線城市）為主的區域空間布局。例如，在東北老工業基地的傳感器企業，通過與高校合作研究，在傳感器研制方面取得了驕人的成績。同時，我國傳感器在工業設備、汽車電子、測量通信等產業的需求規模也呈現出快速增長的趨勢。其中，傳感器應用最多的領域則是工業電子產業和自動化生產產業，這兩個產業也是電子信息產業中發展最快的行業，如精密測量零件的工藝變量、電子特性和物理特性，以及監視和控制生產過程中的各個參數等。傳感器在這些產業的大量應用，使得我國傳感器技術具有巨大的應用潛力和發展。然而我國在研發技術和生產能力上同發達國家還是有一定的差距的，主要表現為：產品技術不能滿足高端技術產業的需求，品種規格不齊全，甚至嚴重依賴國外進口（MEMS傳感器、汽車用傳感器以及專用配套傳感器等）。

迄今為止，我國傳感器行業發展總體規模在逐漸擴大。例如在汽車工業中，傳感器的應用系統包括汽車剎車控制、發動機運行、車輛安全行駛、汽車定位系統以及汽車防盜等。綜上所述，我國傳感器的行業市場是巨大的，也是充滿挑戰的，我們應加強傳感器技術的研究和應用實力，使傳感器產業擁有更廣泛的發展空間。

3 　發展現狀

改革開放30多年來，由于科技發展，傳感器的制造技術取得了長足的進步。在傳感器的設計、可靠性、應用范圍等方面有了更高程度的突破與創新。當今傳感器技術的研究與發展，特別是基于測量通信和微型智能傳感器技術的發展，已成為衡量國家信息化產業的重要標志。我國傳感器技術進步主要表現為以下幾個方面：建立了國家重點實驗室、國家傳感技術工程中心等科學研究開發基地；MEMS、MOEMS（微光機電系統）等研究項目成為國家高新技術發展的重點；在“九五”國家重點科技攻關項目中，經過研究人員的開拓創新，在我國傳感器已初步建立了產業市場。

相比于其他發達國家，我國傳感器起步較晚，在先進技術方面還落后于發達國家；作為新興產業，傳感器市場在一定程度上缺乏管理，導致國內產品缺乏競爭力。綜上所述，其主要表現為：設計基礎薄弱，研發水平較低，許多傳感器企業缺乏自主知識產權；傳感器制造技術遠遠落后于國外；而另一面，在高、精、尖領域，國產傳感器生存慘淡，統籌規劃不足，投資力度不夠。

4　發展趨勢

由于人類對于產業不斷地更新，對于技術進行創新改革以及在未知領域不斷地探索，這都將會對未來的科技提出了更高的要求。作為未來的科技的核心技術之一，傳感器技術的要求也將不斷的提高，其主要體現在微型化、智能化、較寬的適用范圍以及低能耗，這也是新型傳感器的發展總趨勢。

向著微型化發展：由于計算機技術將扮演越來越重要的角色，集成電路技術以及制造工藝的不斷提高，傳感器的微型化也將日益成熟。特別是對于納米技術的不斷發展，納米級傳感器將會對傳感器的許多領域有著突破性的提高。例如，在未來的醫療設施中，納米機器人將會協助醫生診斷病情，確定最佳的治療方案，而納米機器人的核心之一便是納米級傳感器。

向著智能化發展：傳感器與單片機相結合，便具有了檢測、處理功能。單片機是較為簡單的微型處理器，未來傳感器將與更為復雜微處理器的結合，使其具有信息處理、邏輯判斷、自診斷等更多人工智能。向著較寬適用范圍發展：由于未來傳感器的使用場合將更加廣泛，對于傳感器的要求也將更加苛刻，尤其是對于傳感器可靠性的提高和溫度范圍的擴展。傳感器的可靠性將會直接影響到電子器件的抗干擾等特性。溫度范圍的提高歷來都是傳感器的研究方向之一，未來科技將對未知領域進行探索，例如對于外太空的探索，對于傳感器的溫度要求更高。

向著低能耗發展：傳感器基本都是將非電量轉化為電量輸出，工作必須要有電源。開發低能耗的傳感器不僅將節約大量電能，而且將會適用于野外現場或遠離電網的地方。開發低能耗的傳感器將是未來必然的發展方向。

5 　結論

傳感器技術在當代科學技術中占有重要的地位。傳感器不僅廣泛應用于工業自動化、軍事國防為代表的尖端科學與工程等領域，而且與人們的日常生活息息相關。傳感器技術的發展主要依賴于現代科學技術的蓬勃發展以及人類對高性能、高適用性傳感器的迫切需要。傳感器更新換代快、種類繁雜、需求增長速度快，我國傳感器技術正處在新型傳感器逐漸替代傳統技術的關鍵階段。因此，我國在引進國外技術的前提下，大力發展自主創新。

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