论传感器的现状及趋势

吴丽荣

（厦门软件职业技术学院，福建 厦门 361024）

0 前言

当前社会已经从步入到了信息社会时代，随着科技的发展和社会的进步，生活中对传感器技术的需要已经越来越多，传感器技术的发展已经在整个信息化社会进程中起到了决定性作用，对信息技术的革命，为人民生活带来历史性的革新的关键技术就是传感器技术。早在20世纪80年代，美国就提出人类社会已经进入了传感器时代，而作为现代科学技术的日本则把传感器技术列为十大技术之首；美国军方2000年举出15个项目对提高21世纪空军作战能力起到关键性因素，其中传感器技术位居第二；日本对传感器技术的研发也非常重视，传感器技术已经被日本列为最重要的六项技术之一，在20世纪90年代日本科技厅制定的90余项重大科技项目其中就有多大18项是关于传感器技术的；而早在80年代初，美国就率先成立了美国国家技术小组（BGT），以帮助美国政府领导各大公司与国家企事业部门之间的传感器技术开发工作。由此可见，传感器技术越来越受到了各国的重视，随着传感器的不断发展，势必将会为我们的生活带来越来越大的改变。

1 传感器的发展历史

传感器技术的发展在国外一般有两条不同的途径，一条是以发达国家美国为首的先军后民的道路，也就是说先由国家出资研发传感器技术用于军方探测等，待技术成熟后解密用于民间用途；另一条道路则是走的商品化道路，先将研发出来的传感器技术投入到老百姓日常生活需要之中，待普及率提高后,通过用户的不断测试和实际使用，不断的更新传感器的功能，进而促进传感器技术的进一步发展，而且投资回报时间更快些，此种做法在日本非常流行。

针对我国传感器技术的发展现状，评估专家一致认为：我国在传感器技术领域和其他发达国家相比，在科研成果上要落后10年，而在生产成品的技术上更是落后15年。国外传感器技术发展较快，主要有以下几方面原因：1）非常重视传感器功能材料研究：历来，我们都是根据各种功能材料来制作种种传感器，这往往限制了传感器性能进一步提高。2）重视工艺研究：传感器原理不难，也不保密，而最保密的是工艺。在国外，有不少评价“传感器”不是一般的工业产品，而是一种完美的工艺品之佳作。1995年上海同济大学的任总教授发表了“具有中国传统特色的化学传感器——敏感针”，这种针和中国传统的针灸针外形一致，却具有了自动探测人体穴位温度、pH值、PO2多少和新阵代谢度等多个功能，均用仪器显示读数，已应应用在生物医学的研究和临床。这种敏感针是如何制作的，工艺属于保密，可申请专利保护。3）重视质量管理与市场分析：新产品面世,首先从设计理论分析，到各种模型试验、样机性能考验以至失败原因分析等都提出相应技术分析报击。首先在设计阶段就组织质量、软件试验，产品设计工程技术人员共同对影响产品设计的可靠性、可测试性和可检查进行探讨，进而形成本技术的最佳解决方案。

人体是各类传感器会集之处，而且绝大部分生物体内的传感器都是分子传感器。到目前为止，真正的传感器，只有在生物体内能够找到。这就提示我们，可以借助基因工程、生物合成分子传感器系统。

有人预计未来的世纪分子传感器时代即将到来。

2 我国传感器的发展现状

虽然我国早在20世纪60年代就已经存在传感器雏形制造企业，那时在上海、四川、重庆等地成立的一些企业现在仍然存在。整个传感器行业在国内的分布不均衡，在第十届中国国际传感器、测试测量展览会上，中国传感器协会副理事长谷荣祥提供了以下情况：国内的传感器生产厂家主要集中在东南沿海等经济发达地区，而对于经济欠发达的西部等地区，类似的企业就比较少，而即使是传感器企业，往往规模也比较小。谷荣祥先生说 “未来国内传感器厂商的数量会先增后减”，从而使中国传感器产业走向规范化发展的轨道。

在第十届中国-国际传感器、测试测量展览会上，国内的传感器生产企业也给我们带来了很多惊喜，沈阳传感器中心和青鸟元芯在压力芯片制造中取得了突破，我国很多国家级的航天、电子研究所的芯片制造技术相互组合，如果再有市场因素推动，规模生产指日可待。而昆山双桥传感器测控技术有限公司、西安中星测控有限公司、宝鸡麦克传感器有限公司等开始集中力量考虑专项技术问题，并取得了一些成绩。国内也已经有企业跟踪高端传感器的发展，比如MEMS技术，而MEMS已成为全球增长最快的产品之一。

3 传感器发展的未来前景

随着信息产业的飞速发展和环保生态产业的兴起，21世纪的传感器市场将会有更大发展，抓住传感器发展机遇，不失时机地开发新产品，逐步形成产业，将会形成国民经济新的增长点。

美国的硅谷已成为当今世界上MEMS研究中心。随着传感器技术、固态技术、微电子技术、计算技术等学科的飞速发展，一种高精度、低驱动、高可靠性、低功耗、占用空间小、重量轻和快速响应的崭新的微型电子机械系统的传感器即将在世界展现。不久的将来，可以组建一支纳米机器虫部队，怀揣形形色色的纳米级武器，在纳米级马达驱动下,去执行各种特殊任务。

应用仿生学、传感器学、计算科学联理作为仿生传感器基础获得了突破性的发展，生物传感器是跨学科的科学,它着眼于保健、环境、衣业和食品工业的检测的需求。环境保护愈来愈普遍受到人们的重视。目前我国传感器第一大用户冶金行业,所需100种专用高附加值传感器几乎全部依靠进口（例如钢水包的高温称重传感器）。

从节能、环保、提高汽车安全性和舒适性等方面分析，将会有一个较大的市场需求。我国的化工行业，安全监测的传感器市场，几乎全部被美国本特律公司所占领。

4 总结

国外有传感器专家这样评述传感器，“征服了传感器就等于征服了科学技术”。几位被访者达成一个共识，就是国内传感器企业要发展，离不开国家政策的支持。国内传感器行业跟其他仪表行业一样，由于属于技术、投资两个密集型的产业，过去国家认为这个行业必须大量投资且需积累多年，但产值却不大，因此起初对发展传感器态度并不积极，反而倾向于向国外购买，所以导致国内传感器企业先天不良。但是政府后来认识到传感器是高新技术的重要基础和保障，就逐步地加大了支持力度，比如在用地、税收和金融上。尤其是国家提出建设创新型社会以来，传感器行业迎来了发展的春天。虽然现在国家仍然鼓励民间资本介入传感器领域，但是毕竟建立了一个积极的环境。在这次展会上，湖南益阳华星宇传感科技园和中科昆山高科技产业园在展台上充分展示了自己，而当地政府和国家政策的大力支持无疑是最吸引听众注意的地方之一。