雷　銘（哈爾濱理工大學(xué)測(cè)通學(xué)院,哈爾濱 150080）

我國(guó)傳感器的現(xiàn)狀和未來(lái)展望

雷銘
（哈爾濱理工大學(xué)測(cè)通學(xué)院,哈爾濱 150080）

傳感器是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及社會(huì)日常生活中扮演著越來(lái)越重要的角色。本文著重討論中國(guó)傳感器的現(xiàn)狀，以及對(duì)傳感器發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

傳感器；市場(chǎng)現(xiàn)狀；發(fā)展現(xiàn)狀；未來(lái)發(fā)展

1 　引言

傳感器是指能感受規(guī)定的被測(cè)信號(hào)（非電量）并按照一定的規(guī)律（多指數(shù)學(xué)規(guī)律）轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)(電量)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換電路組成。作為模擬人體感覺(jué)的“電五官”，傳感器的出現(xiàn)，使物體存在了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官，讓難以測(cè)量的信號(hào)變得更易檢測(cè)。

傳感器是高度自動(dòng)化系統(tǒng)，亦是現(xiàn)代尖端技術(shù)關(guān)鍵的組成部分，因此，傳感器技術(shù)是當(dāng)代高新技術(shù)著重發(fā)展的領(lǐng)域，是各個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步的核心之一。本文著重探討了我國(guó)傳感器的現(xiàn)狀和未來(lái)傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。

2　 行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)從事傳感器研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)達(dá)到2700多家，其主要集中在珠江三角洲地區(qū)，并逐漸形成以中心城市（北京、上海等一線城市）為主的區(qū)域空間布局。例如，在東北老工業(yè)基地的傳感器企業(yè)，通過(guò)與高校合作研究，在傳感器研制方面取得了驕人的成績(jī)。同時(shí)，我國(guó)傳感器在工業(yè)設(shè)備、汽車電子、測(cè)量通信等產(chǎn)業(yè)的需求規(guī)模也呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。其中，傳感器應(yīng)用最多的領(lǐng)域則是工業(yè)電子產(chǎn)業(yè)和自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)也是電子信息產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)，如精密測(cè)量零件的工藝變量、電子特性和物理特性，以及監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)等。傳感器在這些產(chǎn)業(yè)的大量應(yīng)用，使得我國(guó)傳感器技術(shù)具有巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展。然而我國(guó)在研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)能力上同發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定的差距的，主要表現(xiàn)為：產(chǎn)品技術(shù)不能滿足高端技術(shù)產(chǎn)業(yè)的需求，品種規(guī)格不齊全，甚至嚴(yán)重依賴國(guó)外進(jìn)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(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展總體規(guī)模在逐漸擴(kuò)大。例如在汽車工業(yè)中，傳感器的應(yīng)用系統(tǒng)包括汽車剎車控制、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行、車輛安全行駛、汽車定位系統(tǒng)以及汽車防盜等。綜上所述，我國(guó)傳感器的行業(yè)市場(chǎng)是巨大的，也是充滿挑戰(zhàn)的，我們應(yīng)加強(qiáng)傳感器技術(shù)的研究和應(yīng)用實(shí)力，使傳感器產(chǎn)業(yè)擁有更廣泛的發(fā)展空間。

3 　發(fā)展現(xiàn)狀

改革開(kāi)放30多年來(lái)，由于科技發(fā)展，傳感器的制造技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在傳感器的設(shè)計(jì)、可靠性、應(yīng)用范圍等方面有了更高程度的突破與創(chuàng)新。當(dāng)今傳感器技術(shù)的研究與發(fā)展，特別是基于測(cè)量通信和微型智能傳感器技術(shù)的發(fā)展，已成為衡量國(guó)家信息化產(chǎn)業(yè)的重要標(biāo)志。我國(guó)傳感器技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：建立了國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家傳感技術(shù)工程中心等科學(xué)研究開(kāi)發(fā)基地；MEMS、MOEMS（微光機(jī)電系統(tǒng)）等研究項(xiàng)目成為國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)；在“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中，經(jīng)過(guò)研究人員的開(kāi)拓創(chuàng)新，在我國(guó)傳感器已初步建立了產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)。

相比于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)傳感器起步較晚，在先進(jìn)技術(shù)方面還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家；作為新興產(chǎn)業(yè)，傳感器市場(chǎng)在一定程度上缺乏管理，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。綜上所述，其主要表現(xiàn)為：設(shè)計(jì)基礎(chǔ)薄弱，研發(fā)水平較低，許多傳感器企業(yè)缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)；傳感器制造技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外；而另一面，在高、精、尖領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)傳感器生存慘淡，統(tǒng)籌規(guī)劃不足，投資力度不夠。

4　發(fā)展趨勢(shì)

由于人類對(duì)于產(chǎn)業(yè)不斷地更新，對(duì)于技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新改革以及在未知領(lǐng)域不斷地探索，這都將會(huì)對(duì)未來(lái)的科技提出了更高的要求。作為未來(lái)的科技的核心技術(shù)之一，傳感器技術(shù)的要求也將不斷的提高，其主要體現(xiàn)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(fā)展總趨勢(shì)。

向著微型化發(fā)展：由于計(jì)算機(jī)技術(shù)將扮演越來(lái)越重要的角色，集成電路技術(shù)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(duì)于納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米級(jí)傳感器將會(huì)對(duì)傳感器的許多領(lǐng)域有著突破性的提高。例如，在未來(lái)的醫(yī)療設(shè)施中，納米機(jī)器人將會(huì)協(xié)助醫(yī)生診斷病情，確定最佳的治療方案，而納米機(jī)器人的核心之一便是納米級(jí)傳感器。

向著智能化發(fā)展：傳感器與單片機(jī)相結(jié)合，便具有了檢測(cè)、處理功能。單片機(jī)是較為簡(jiǎn)單的微型處理器，未來(lái)傳感器將與更為復(fù)雜微處理器的結(jié)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(fā)展：由于未來(lái)傳感器的使用場(chǎng)合將更加廣泛，對(duì)于傳感器的要求也將更加苛刻，尤其是對(duì)于傳感器可靠性的提高和溫度范圍的擴(kuò)展。傳感器的可靠性將會(huì)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(lái)都是傳感器的研究方向之一，未來(lái)科技將對(duì)未知領(lǐng)域進(jìn)行探索，例如對(duì)于外太空的探索，對(duì)于傳感器的溫度要求更高。

向著低能耗發(fā)展：傳感器基本都是將非電量轉(zhuǎn)化為電量輸出，工作必須要有電源。開(kāi)發(fā)低能耗的傳感器不僅將節(jié)約大量電能，而且將會(huì)適用于野外現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地方。開(kāi)發(fā)低能耗的傳感器將是未來(lái)必然的發(fā)展方向。

5 　結(jié)論

傳感器技術(shù)在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)中占有重要的地位。傳感器不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、軍事國(guó)防為代表的尖端科學(xué)與工程等領(lǐng)域，而且與人們的日常生活息息相關(guān)。傳感器技術(shù)的發(fā)展主要依賴于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及人類對(duì)高性能、高適用性傳感器的迫切需要。傳感器更新?lián)Q代快、種類繁雜、需求增長(zhǎng)速度快，我國(guó)傳感器技術(shù)正處在新型傳感器逐漸替代傳統(tǒng)技術(shù)的關(guān)鍵階段。因此，我國(guó)在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的前提下，大力發(fā)展自主創(chuàng)新。

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