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      閱讀新聞
      [ 來自:不詳  閱讀:   時間:2012.12.04 ]
      傳感器市場成熟智能應用成趨勢

        傳感器、計算機、互聯網被稱為信息技術三大產業。隨著信息技術對傳統產業逐步滲透,傳感器應用范圍被大大拓寬,作用也越來越重要。在許多大型設備以及控制系統中,傳感器數量更是驚人。數據顯示,未來5年中國傳感器市場需求將持續保持30%的年增速。近年來,我國傳感器市場發展產業快速增長,應用模式日漸成熟。技術發展推動智能傳感器誕生。
        
        隨著物聯網等新興產業的興起,傳感器產業成為世界各國在高新技術發展中爭奪的一個重要領域。近年來我國傳感器產業快速增長,應用模式也日漸成熟。但由于產業檔次偏低、技術創新能力較差,國內傳感器產業呈現低端過剩、中高端被國外壟斷的市場格局。傳感器技術發展滯后已掣肘國內戰略性新興產業的順利推進。
        
        以物聯網為例,在感知層、傳輸層和應用層三個領域,傳輸層和應用層主要利用計算機、通信以及互聯網技術,技術路徑比較成熟。而由傳感器系統構成的感知層,主要為物聯網采集信息與數據,是物聯網的基礎??梢哉f傳感器產業發展的快慢決定物聯網產業的發展。
        
        目前從材料、器件、系統到網絡我國已形成較為完整的傳感器產業鏈。在網絡接口、傳感器與網絡通信融合、物聯網體系架構等方面取得較大進展。但產業檔次偏低、企業規模小、技術創新能力差,很多企業只是引進國外元件進行加工,同質化嚴重。而生產裝備落后、工藝不穩定等造成產品指標分散、穩定性差。模仿產品在敏捷度方面也不盡如人意。在相對研發突出的領域,卻忽略了工業化基礎性開發,商品化開發嚴重滯后。
        
        資料顯示,目前我國傳感器產品約6000種左右,而國外已達20000多個,遠遠滿足不了國內市場需求。中高端傳感器進口占比達80%,傳感器芯片進口更是達90%,國產化缺口巨大。其中數字化、智能化、微型化等高新技術產品嚴重短缺。國家重大裝備所需高端產品主要依賴進口。而涉及國家安全和重大工程所需的傳感器及智能化儀器儀表,國外對我國往往采取限制。
        
        傳感器產業部分領域優勢凸顯
        
        傳感器技術產業滲透性強,其發展滯后局面已經對我國新興產業的推進形成制約。由于我國傳感器產業總體實力仍處于弱勢,短時間內尋求全面突破恐不現實。因此,發展傳感器產業應首先爭取在局部形成突破,掌握一批具有自主知識產權的核心技術,通過這些關鍵性領域突破的輻射帶動推動產業進步。
        
        事實上,我國傳感器產業在某些領域已形成優勢。先施科技、遠望谷等企業在超高射頻RFID產品領域占據國內90%的市場份額。根據湘財證券研究報告,漢威電子氣體傳感器國內市場占有率也高達60%,氣體檢測儀器儀表市場占有率達9%。
        
        在眾多應用領域,傳感器雖然是不可或缺的關鍵器件,但它只能依附于大的產業系統而存在,在很多領域往往還需要量身定做,不少單個領域市場規模并不大,因此企業不應一味追求規模。
        
        其次,傳感器產品研發周期長,資金前期投入大。而國內企業普遍規模偏小、技術力量薄弱,不少企業憑借自己的科研力量研究出來的成果常常落后于世界網先進水平,有些甚至還沒有開始應用就被更先進的技術所替代而遭淘汰。

        為此,在加強產業政策引導和激勵、積極吸引社會資本投入的同時,還應該通過財政支持,在關鍵共性領域搭建公共技術平臺。
        
        此外,在某些領域我國傳感器技術及研發在國際上并不落后,在一些高精尖如航空航天領域甚至還領先世界,但產業化方面比較薄弱,產品由于價格高而喪失競爭力,亟待實現低成本商業化。傳感器是多種高技術的集合產物,具有技術密集,制造工藝多樣性、邊緣性、綜合性等特征,產業化推進涉及面廣。當前,應以國家大力推進戰略性新興產業為契機,圍繞經濟轉型對傳感器的需求,形成資源優勢互補的產學研聯盟,完善行業產品標準,為產業化創造條件。
        
        智能傳感器
        
        智能傳感器是什么傳感器,有什么樣的功能特點呢,智能傳感器是通過模擬人的感官和大腦的協調工作而提出來的,對于它的功能特點,我們看一下詳細的介紹。
        
        1.復合敏感功能----我們觀察周圍的自然現象,常見的信號有聲、光、電、熱、力、化學等。敏感元件測量一般通過兩種方式:直接和間接的測量。而智能傳感器具有復合功能,能夠同時測量多種物理量和化學量,給出能夠較全面反映物質運動規律的信息。
        
        2.自補償和計算功能----多年來從事傳感器研制的工程技術人員一直為傳感器的溫度漂移和輸出非線性作大量的補償工作,但都沒有從根本上解決問題。而智能傳感器的自補償和計算功能為傳感器的溫度漂移和非線性補償開辟了新的道路。這樣,放寬傳感器加工精密度要求,只要能保證傳感器的重復性好,利用微處理器對測試的信號通過軟件計算,采用多次擬合和差值計算方法對漂移和非線性進行補償,從而能獲得較精確的測量結果。
        

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        3.自檢、自校、自診斷功能----普通傳感器需要定期檢驗和標定,以保證它在正常使用時足夠的準確度,這些工作一般要求將傳感器從使用現場拆卸送到實驗室或檢驗部門進行。
        
        對于在線測量傳感器出現異常則不能及時診斷。采用智能傳感器情況則大有改觀,首先自診斷功能在電源接通時進行自檢,診斷測試以確定組件有無故障。其次根據使用時間可以在線進行校正,微處理器利用存在EPROM內的計量特性數據進行對比校對。
        
        4.信息存儲和傳輸----隨著全智能集散控制系統(Smart Distributed System)的飛速發展,對智能單元要求具備通信功能,用通信網絡以數字形式進行雙向通信,這也是智能傳感器關鍵標志之一。智能傳感器通過測試數據傳輸或接收指令來實現各項功能。如增益的設置、補償參數的設置、內檢參數設置、測試數據輸出等。
        
        5.智能傳感器的集成化----由于大規模集成電路的發展使得傳感器與相應的電路都集成到同一芯片上,而這種具有某些智能功能的傳感器叫作集成智能傳感器集成智能傳感器的功能有三個方面的優點:較高信噪比:傳感器的弱信號先經集成電路信號放大后再遠距離傳送,就可大大改進信噪比。改善性能:由于傳感器與電路集成于同一芯片上,對于傳感器的零漂、溫漂和零位可以通過自校單元定期自動校準,又可以采用適當的反饋方式改善傳感器的頻響。信號規一化:傳感器的模擬信號通過程控放大器進行規一化,又通過模數轉換成數字信號,微處理器按數字傳輸的幾種形式進行數字規一化,如串行、并行、頻率、相位和脈沖等。


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