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一文了解工業(yè)傳感器分類和廠商格局

儀表產(chǎn)業(yè) 2021年03月19日 09:52:49來源:中國(guó)工控網(wǎng) 20050
摘要未來,我國(guó)工業(yè)傳感器的首要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)核心元器件的國(guó)產(chǎn)化,產(chǎn)、學(xué)、研用一條龍建設(shè),由國(guó)家統(tǒng)籌發(fā)展,強(qiáng)化國(guó)家傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),同時(shí)培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)所需的高精尖人才。  

  【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】 傳感器被稱為“工業(yè)工藝品”,是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
 
  簡(jiǎn)單來說,傳感器的出現(xiàn),賦予了物體觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。當(dāng)前,傳感器正在向智能化、微型化、多功能、低功耗、高精度等方向發(fā)展。
 
  工業(yè)的發(fā)展離不開眾多感知技術(shù)的加持,其中為關(guān)鍵的技術(shù)之一便是傳感器。可以說,工業(yè)傳感器讓自動(dòng)化智能設(shè)備有了感知能力。評(píng)價(jià)一款工業(yè)傳感器質(zhì)量?jī)?yōu)劣主要圍繞靈敏度、分辨率、緊湊性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、熱漂移和功率效率等指標(biāo),他具有技術(shù)密集、多品種、小批量、使用靈活及應(yīng)用分布廣泛的典型特征。
 
工業(yè)傳感器智能檢測(cè)系統(tǒng)
 
  近年來,智能制造的浪潮越來越高,智慧工廠的建設(shè)很重要的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)便是工業(yè)傳感器。傳感器為智慧工廠提供觸覺,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中需要用各種傳感器來監(jiān)視和控制各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到好的質(zhì)量。
 
  工業(yè)傳感器分類
 
  傳感器是根據(jù)材料的物理、化學(xué)、生物學(xué)的特性和規(guī)律設(shè)計(jì)而成的器件,種類繁多,通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等。
 
  在測(cè)控領(lǐng)域內(nèi),由某一原理設(shè)計(jì)的傳感器可以同時(shí)測(cè)量多種非電量,而有時(shí)一種非電量又可用多種不同原理的傳感器測(cè)量,因此傳感器的分類方法較多,一般可按以下幾種方法分類。
 
  按用途分類
 
  按輸入量可分為壓力、位移、速度、溫度、濕度等傳感器。
 
  此分類法明確表達(dá)出了傳感器的用途,但是不便于找出每種傳感器的轉(zhuǎn)換原理的異同點(diǎn)。
 
  按測(cè)量原理分類
 
  這種分類方法是以物理和化學(xué)等的原理、規(guī)律和效應(yīng)作為分類依據(jù),可分為物理型傳感器、化學(xué)型傳感器和生物型傳感器。如電壓式、熱電式、電阻式、光電式、電感式等。
 
  優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于傳感器的工作原理比較清楚,類別少,利于對(duì)傳感器進(jìn)行深入分析和研究。
 
  根據(jù)半導(dǎo)體有關(guān)理論分類   分為半導(dǎo)體力敏、熱敏、光敏、氣敏等固態(tài)傳感器。
 
  按制造工藝分類
 
  可分為集成傳感器、薄膜傳感器、厚薄傳感器和陶瓷傳感器。
 
  按輸出量分類
 
  按輸出量分類有開關(guān)量、模擬式和數(shù)字式傳感器。模擬式傳感器的輸出信號(hào)為模擬量;數(shù)字式傳感器的輸出信號(hào)為數(shù)字量,便于與計(jì)算機(jī)連用,且抗干擾性強(qiáng)。
 
  按構(gòu)成分類
 
  可分為基本型傳感器、組合型傳感器和應(yīng)用型傳感器。
 
  按作用形式
 
  可分為主動(dòng)型傳感器、被動(dòng)型傳感器。
 
  工業(yè)傳感器廠商格局
 
  在2015年傳感器市場(chǎng)報(bào)告中,美國(guó)、日本、德國(guó)分別占據(jù)了傳感器整體市場(chǎng)份額的29%、19.5%、11.3%,三個(gè)國(guó)家占據(jù)了70%以上的市場(chǎng)份額。
 
  由于起步晚基礎(chǔ)弱,我國(guó)工業(yè)傳感器和其他關(guān)鍵技術(shù)一樣,核心元器件技術(shù)嚴(yán)重缺失、創(chuàng)新能力弱,國(guó)內(nèi)工業(yè)傳感器廠商主要在低端市場(chǎng)混戰(zhàn)廝殺,近年來逐步向中高端市場(chǎng)發(fā)力,但是高端市場(chǎng)仍被美國(guó)、德國(guó)、日本等外資企業(yè)長(zhǎng)期占據(jù),如西克、基恩士、倍福、霍尼韋爾、歐姆龍等外企。
 
  國(guó)內(nèi)外工業(yè)傳感器歷史對(duì)比
 
  德國(guó)、美國(guó)、日本之所以能夠占據(jù)70%以上的市場(chǎng)份額,主要緣于他們?cè)趥鞲衅黝I(lǐng)域的長(zhǎng)久積累和重視。
 
  德國(guó)視傳感器為優(yōu)先發(fā)展技術(shù)。德國(guó)傳感器充分發(fā)揮了老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó)的固有優(yōu)勢(shì),再經(jīng)德國(guó)制造商依托自有品牌聲譽(yù)和技術(shù)研發(fā)、質(zhì)量管理方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合,其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力必然獲得顯著提升。
 
  美國(guó)則在上世紀(jì)80年代就成立了技術(shù)小組(BGT),從國(guó)家層面協(xié)調(diào)政府資源、企業(yè)和相關(guān)部門在傳感器技術(shù)、功能材料等全方面開展工作,服務(wù)于美國(guó)工業(yè)制造、智能制造和軍工領(lǐng)域。
 
  日本在上世紀(jì)末就已經(jīng)將傳感器技術(shù)列為本世紀(jì)技術(shù),日本工商界直接認(rèn)為,“支配了傳感器技術(shù)就能支配新時(shí)代”,并將傳感器技術(shù)的開發(fā)利用列為本世紀(jì)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展六大核心技術(shù)之一。
 
  我國(guó)早在20世紀(jì)60年代就開始涉足傳感器制造業(yè)。改革開放30多年來,我國(guó)傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。目前,中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段,它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢(shì)。
 
  數(shù)據(jù)顯示,2018年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)1500億元,2019年增長(zhǎng)到2000億元。目前,我國(guó)傳感器廠商眾多,上市公司多達(dá)66家,主要集中在長(zhǎng)三角區(qū)域,有25家上市企業(yè),珠三角區(qū)域和中部地區(qū)上市企業(yè)均11家,京津地區(qū)10家,東北地區(qū)3家。
 
  國(guó)產(chǎn)廠商奮力追趕,工業(yè)傳感器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快
 
  近幾年,中國(guó)傳感器市場(chǎng)發(fā)展很快,但截止至2020年,本土的傳感器技術(shù)與世界水平相比,仍然存在較大差距。
 
  一方面,傳感器在感知信息方面比較落后;另一方面,傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面技術(shù)落后。由于沒有形成足夠的規(guī)?;瘧?yīng)用,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的傳感器往往技術(shù)低、價(jià)格高。
 
  未來,我國(guó)工業(yè)傳感器的首要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)核心元器件的國(guó)產(chǎn)化,產(chǎn)、學(xué)、研用建設(shè),由國(guó)家統(tǒng)籌發(fā)展,強(qiáng)化國(guó)家傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),同時(shí)培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)所需的高精尖人才。
 
  參照精、專、特、標(biāo)準(zhǔn)化傳感器產(chǎn)業(yè)建設(shè)模式,重建國(guó)家共性技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)、國(guó)家傳感器產(chǎn)業(yè)集群,從生態(tài)建設(shè)角度補(bǔ)齊傳感器設(shè)計(jì)、封裝、檢測(cè),及傳感器產(chǎn)業(yè)拉動(dòng),面向新基建及新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提升,采用需求牽引,拉動(dòng)傳感器的應(yīng)用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)迭代和研發(fā)的良性循環(huán),分階段發(fā)展和補(bǔ)齊工業(yè)傳感器短板。

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