饶国正 袁 艺 杜京晏 叶慧玲
（西华大学 四川 成都 610039）
摘要：近年来，随着人们的生产生活对自动化与智能化的需求日益增长，传感器技术应运而生，并被大量应用在各大场景。本文通过比较国内外主流传感器厂商，如博世、飞思卡尔、昆山双桥等，介绍了国内外传感器市场的现状。分析了目前传感器发展过程中存在的一些诸如电池容量和计算能力等问题，提出了开发新材料、实现自发电技术等拟解决方案。对未来的传感器发展趋势做出了微小型化、特种化、集成化、智能化的预测。
关键词：传感器；主要制造商；发展趋势
引言：
现代信息技术促进了现代生活的发展。其中传感器的地位不容轻视。各个领域都离不开传感器的应用。
传感器一般都是利用勘探部件对所测物体进行探测，通过初步分析生成数字信号再进行一系列的后处理，从而得出我们想要的结果。信息化时代离不开传感器的应用，我国实现复兴的道路上同样也少不了传感器的应用。
一、传感器技术现状
（一）传感器分类
1、物理型传感器
物理型传感器，可以被划分为结构型和物性型两种。形状和尺寸为结构型传感器的两大要素，其工作时从物理层面进行测量,之后再转化为电信号来完成探测任务。物性型传感器利用材料本身的化学特性与效应进行探测,然后把它们转换成一种数字信号。
2、化学型传感器
化学型传感器可拆分为化学敏感层与物理转换器这两部分，并且能够同时提供所测物质化学元素组成。化学传感器的重要性就在于可把化学组分及含量转化为模拟量。其在体积上也有优势，也有高灵敏度、较广的测量范围、便宜等优点,同时也让传感器具有自动化测量的功能。
3、生物型传感器
生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的。生物传感器用来检测和识别生物体内化学成分。在此领域中较为常见的传感器有酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等。这些传感器具有分析效率高、易操作和便宜的特点。
（二）传感器的应用
1、物理型传感器应用
在物理型传感器的大类里，光电传感器应用广泛。其主要以光作为探测的媒介,有着效率高和不用直接接触等特性。不仅在汽车领域，压力传感器在航空航天方面也有着重要应用，其主要用于发动机、润滑油系统、冷却系统等。除开卫星压力传感器，其常见产品一般为MEMS油液传感器等。
2、化学型传感器应用
讲到化学型传感器就不得不提到气体传感器。气体传感器在煤矿、石油、化工等方面得到广泛应用。其用来实时监测可燃气体是否存在泄漏以及浓度超标等问题。这样可以提前发现事故隐患，实现预警，并且避免重大灾害的发生。从长远来看，化学传感器会是被重点发展的传感器。
3、生物型传感器应用
酶传感器、微生物传感器、基因传感器是生物型传感器的主要应用领域。酶传感器大大提高了提取酶这一项工作的效率。微生物传感器的探测部件为覆盖微生物的膜，其检测时覆盖在膜上的微生物通过生化反应放出热量或者光,从而实现定量检测待测物质。当用于检测结核杆菌、艾滋病毒和乙肝炎病毒等时，基因传感器就派上了用场。
二、国内外发展研究情况
美国、德国、日本等国的实力在全世界四十个左右研制传感器的国家中名列前茅。我国作为传感器市场大国，大约有1700家的企业和单位致力于传感器的研发。
（一）国外主流厂商
近年来，东欧、亚太区和加拿大在传感器市场形势大好。国外主流传感器制造商介绍如表1所示：
表1 国外主流厂商
.jpg)
2.2 国内主流厂商
国内主流传感器制造厂商如表2所示：
表2 国内主流厂商
.jpg)
三、存在的问题及拟解决的方案
（一）存在的问题
1、通信能力有待提高
ZigBee协议是如今市面上的大多数传感器所基于的通信协议，其在环境上会受到大型建筑障碍、复杂地形地貌等的环境影响使传感器脱离网络从而不能正常工作。
2、电源能量有限
目前市面上的传感器都是用电池或者用可充电电池来供电,这就造成续航问题成为了阻碍传感器应用的一大重要待解决问题。
3、计算能力有限
嵌入式处理器以及存储器在一定程度上满足传感器微型化，虽然其有一定信息处理的能力,但是数据经过数模转换，只经过少许处理就输出,很容易产生大量的数据,而有些数据是不需要的，由此降低了处理器的计算能力。
（二）拟解决方案
1、开发新材料来提高通信能力
传感器的发展离不开对其材料的研究且对其技术升级至关重要。结合各个学科的最新技术，研发出基于新型敏感材料的传感器可快速推进其发展。
2、发展低功耗技术来延长电量使用时间
可发展传感器的低功耗技术来弥补其电池容量不足的问题。例如BHI160BP广泛被应用在各个领域，其功率极低。跟普通GNSS相比，在不影响精度的情况下，其降低的功耗最高可达八成。
3、提高传感器的计算精度
传感器技术伴随着数据处理能力的增强，其也在向高精度的方向发展。除了可以大幅降低数据的错误率，高精度的传感器还可以通过避免处理出错来节省处理资源，提高数据的正确性。
四、未来发展
1、微小型化
从集成电路微小型化中可得到的经验可用于传感技术硬件系统的微小型化，从而提高其可靠性，提高质量，缩短处理速时间和增加生产率，降低成本，节约资源与能耗，减少对大自然的破坏。这样一种在现代化工业中充分利用微细加工技术和设备的方式已经获得很多实际上的效益、极大地增强了市场竞争力。其中纳米技术在微小型化的发展中的作用不容小觑。
2、集成化
进行硬件与软件两方面的集成，它包括:传感器阵列的集成和多功能、多传感参数的复合传感器;硬件的集成，如:数据信息处理与传感器的集成，传感器一数据处理单元一识别单元的集成等;
3、特种化
对可以在诸如高温、高压、具有腐蚀性或者具有辐射危害等特殊环境下工作的传感器进行研发。我国在这一方面积累的技术还很欠缺。
参考文献：
[1]康晓博.100家企业比不上1家国外巨头,我国传感器如何赶超?[J].中国机电工业,2016(06):42-45+10.
[2]张巍,姜大成,佟勇,陈申.论我国传感器技术发展中的若干问题[J].数字通信世界,2018(12):119.
[3]徐博谦.传感器市场现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2013(31):73.
[4]马须敬,朱义彪.传感器的研究现状与发展趋势[J].青岛科技大学学报(自然科学版),2017,38(S1):11-13.
[5]王召光.我国传感器产业的技术和应用趋势[J].电子技术与软件工 程,2014(04):151.