傳感器在當代基礎科技研發(fā)與工業(yè)自動化生產(chǎn)等技術領域都有非常明顯的應用,不過應用范圍的擴展,直接促使產(chǎn)業(yè)對傳感器技術要求的提高,未來傳感器設備將向智能化與網(wǎng)絡化的方向發(fā)展,以適應社會發(fā)展需求。
傳感器技術是現(xiàn)代科技的前沿技術,其水平高低是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志之一。我國傳感器發(fā)展經(jīng)歷了多幾次技術革新之后,有了很大的提高,。目前全國已經(jīng)有1600多家企事業(yè)單位從事傳感器研制、開發(fā)、生產(chǎn)。雖然我國傳感器產(chǎn)業(yè)在近幾年得到了極大地發(fā)展,但是相交于國外來說,還是存在很大的差距,就目前我國自主的傳感器還不能完全滿足國內(nèi)的需求,總體水平還處于國外上世紀90年代初期的水平。
我國傳感器業(yè)取得的新進展主要表現(xiàn)在:一是在數(shù)景方面,通過多年的積累,隨著裝備的改進,產(chǎn)能在近幾年得到了突飛猛進的發(fā)展,幾乎以每年近一倍的速度在增長;是在品種方面,除少數(shù)品種外,目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)多數(shù)品種的產(chǎn)品;三是在質量方面,國內(nèi)廠商開發(fā)的多數(shù)產(chǎn)品性能能夠滿足工程需要,產(chǎn)品質量丌始接近困外產(chǎn)品水平:四是在新產(chǎn)品方面,由于創(chuàng)新能力小足以及工藝技術和加工手段的差距,我困企業(yè)自主發(fā)的新產(chǎn)品少。
與此同時,我國自動化方面的專家呼吁:目前復雜系統(tǒng)越來越復雜,自動化已經(jīng)陷入低谷,其主要原因之一是傳感技術的落后,一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后;另一方面也表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡化方面的技術落后。
我國位移傳感器,稱重傳感器,壓力傳感器技術已經(jīng)成熟,分析儀器產(chǎn)業(yè)迫切需要新型傳感器。分析儀器是我國科技、經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展的基礎,無論在工業(yè)過程控制、設施農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學、環(huán)境控制、食品安全乃至航空航天、國防工程等領域,均迫切需要各類新型傳感器作為信息攝取源的小型化、專用化、簡用化、家庭化(甚至個人化)的新一代分析儀器,實現(xiàn)更靈敏、更準確、更快速、更可靠地實時檢測,以迅速改變我國分析儀器的落后狀況。
如今各方面市場都對傳感器和儀表元器件需求很高,其中以工業(yè)控制、汽車、通訊、環(huán)保、安防等行業(yè)應用最為廣泛,這就進一步刺激了傳感器和儀表元器件行業(yè)的快速發(fā)展,因此現(xiàn)在我國正在抓緊相關技術方面的研發(fā)力度。
目前我國傳感器和儀表元器件技術仍相對滯后于發(fā)達國家很多,企業(yè)綜合實力較差,整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展阻力極大,產(chǎn)品質量跟不上,都在很大程度上制約了我國傳感器和儀表元器件行業(yè)的正常發(fā)展。
今年我國的傳感器產(chǎn)業(yè)將以傳感器、彈性元件、光學元件、專用電路為重點對象,發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng)性技術和產(chǎn)品,加強制造工藝和新型傳感器和儀表元器件的開發(fā),并盡快加速傳感器產(chǎn)業(yè)化,今年傳感器將更注重智能化技術、網(wǎng)絡化技術、MEMS工藝以及集成工藝等各市場方向發(fā)展,總體來說市場潛力相當巨大。
未來10~20年,傳統(tǒng)硅技術將進入成熟期(預測為2014年~2017年)。屆時,直徑300mm硅晶片將大量用于生產(chǎn),使得硅的低成本制造技術和硅的應用技術將得到空前的發(fā)展,這無疑將為研制生產(chǎn)微型傳感器、智能傳感器等新型傳感器提供技術保障。從總體發(fā)展看,傳統(tǒng)硅技術將一直延續(xù)到2047年(即晶體管發(fā)明100周年)才趨于飽和(即達到芯片特征尺寸的極限)和衰退。而當前微電子技術仍將依循“等縮比原理”和“摩爾定律”兩條基礎規(guī)律走下去,在盡力逼近傳統(tǒng)硅技術極限中,不斷擴展硅的跨學科橫向應用(如MEMS等)和突破“非穩(wěn)態(tài)物理器件”(量子、分子器件),而上述微電子技術發(fā)展中的兩大方向正是當前乃至未來20年傳感器技術的主要發(fā)展方向。