全球傳感器高峰論壇暨中國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用峰會(huì)（圖片來源:中關(guān)村在線）

為期兩天的第三屆全球傳感器高峰論壇暨中國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用峰會(huì)9月23日閉幕。本屆全球傳感器高峰論壇暨中國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用峰會(huì)由合肥市人民政府、中科院微電子研究所主辦，合肥高新區(qū)、中科院物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心承辦。期間，數(shù)千名嘉賓以傳感器技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用探討為重點(diǎn)，縱論全球傳感器、中國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)在與未來、機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，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。

傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。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十大類。

近年來，傳感器技術(shù)新原理、新材料和新技術(shù)的研究更加深入、廣泛，新品種、新結(jié)構(gòu)、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。其中，“五化”成為其發(fā)展的重要趨勢。

一是智能化，兩種發(fā)展軌跡齊頭并進(jìn)。一個(gè)方向是多種傳感功能與數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、雙向通信等的集成，可全部或部分實(shí)現(xiàn)信號探測、變換處理、邏輯判斷、功能計(jì)算、雙向通訊，以及內(nèi)部自檢、自校、自補(bǔ)償、自診斷等功能，具有低成本、高精度的信息采集、可數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信、編程自動(dòng)化和功能多樣化等特點(diǎn)。另一個(gè)方向是軟傳感技術(shù)，即智能傳感器與人工智能相結(jié)合，目前已出現(xiàn)各種基于模糊推理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)的高度智能傳感器，并已經(jīng)在智能家居等方面得到利用。

二是可移動(dòng)化，無線傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用加快。無線傳感網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是克服節(jié)點(diǎn)資源限制（能源供應(yīng)、計(jì)算及通信能力、存儲(chǔ)空間等），并滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、容錯(cuò)性等要求。該技術(shù)被美國麻省理工學(xué)院（MIT）的《技術(shù)評論》雜志評為對人類未來生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的十大新興技術(shù)之首。目前研發(fā)重點(diǎn)主要在路由協(xié)議的設(shè)計(jì)、定位技術(shù)、時(shí)間同步技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、能量采集技術(shù)等方面。

三是微型化，MEMS傳感器研發(fā)異軍突起。隨著集成微電子機(jī)械加工技術(shù)的日趨成熟，MEMS傳感器將半導(dǎo)體加工工藝（如氧化、光刻、擴(kuò)散、沉積和蝕刻等）引入傳感器的生產(chǎn)制造，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，并為傳感器微型化發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。近年來，日本、美國、歐盟等在半導(dǎo)體器件、微系統(tǒng)及微觀結(jié)構(gòu)、速度測量、微系統(tǒng)加工方法/設(shè)備、麥克風(fēng)/揚(yáng)聲器、水平/測距/陀螺儀、光刻制版工藝和材料性質(zhì)的測定/分析等技術(shù)領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。

四是集成化，多功能一體化傳感器受到廣泛關(guān)注。傳感器集成化包括兩類：一種是同類型多個(gè)傳感器的集成，即同一功能的多個(gè)傳感元件用集成工藝在同一平面上排列，組成線性傳感器（如CCD圖像傳感器）。另一種是多功能一體化，如幾種不同的敏感元器件制作在同一硅片上，制成集成化多功能傳感器，集成度高、體積小，容易實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償和校正，是當(dāng)前傳感器集成化發(fā)展的主要方向。

五是多樣化，新材料技術(shù)的突破加快了多種新型傳感器的涌現(xiàn)。新型敏感材料是傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)，材料技術(shù)研發(fā)是提升性能、降低成本和技術(shù)升級的重要手段。除了傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料、光導(dǎo)纖維等，有機(jī)敏感材料、陶瓷材料、超導(dǎo)、納米和生物材料等成為研發(fā)熱點(diǎn)，生物傳感器、光纖傳感器、氣敏傳感器、數(shù)字傳感器等新型傳感器加快涌現(xiàn)。

傳感器應(yīng)用廣泛，在汽車?yán)锞途奂舜罅總鞲衅骷易?。汽車技術(shù)發(fā)展特征之一就是越來越多的部件采用電子控制。然而電子控制的同時(shí)就離不開傳感器，它們各司其職，如果某一個(gè)傳感器失靈，那么對應(yīng)的裝置也就沒辦法正常工作了。所以說，傳感器在汽車上的作用是至關(guān)重要的。

汽車傳感器作為汽車電控系統(tǒng)（傳感器，控制器，執(zhí)行器）的信息源，可以反映車輛的運(yùn)行狀態(tài)，駕駛操控狀態(tài)，車輛控制情況等重要信息。隨著汽車技術(shù)的電子化，集成化以及智能化，傳感器的數(shù)量和水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)汽車控制系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)，尤其是作為汽車“智商”代表的MEMS傳感器。

目前，MEMS傳感器技術(shù)研發(fā)主要在以下幾個(gè)方向：（1）微型化的同時(shí)降低功耗;（2）提高精度;（3）實(shí)現(xiàn)MEMS傳感器的集成化及智慧化;（4）開發(fā)與光學(xué)、生物學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域交叉融合的新型傳感器，如MOMES傳感器（與微光學(xué)結(jié)合）、生物化學(xué)傳感器（與生物技術(shù)、電化學(xué)結(jié)合）以及納米傳感器（與納米技術(shù)結(jié)合）。

以下是中國傳動(dòng)網(wǎng)編者梳理的汽車制造領(lǐng)域常用的傳感器：

空氣流量傳感器

空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉(zhuǎn)換成電信號送至電控單元（ECU），作為決定噴油的基本信號之一。根據(jù)測量原理不同，可以分為旋轉(zhuǎn)翼片式空氣流量傳感器、卡門渦游式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型，后兩者為質(zhì)量流量型。主要采用熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。

里程表傳感器

在差速器或者半軸上面的傳感器，來感覺轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，里程表傳感器一般用霍爾，光電兩個(gè)方式來檢測信號，其目的利用里程表記數(shù)可有效的分析判斷汽車的行駛速度和里程，因?yàn)榘胼S和車輪的角速度相等，已知輪胎的半徑，直接通過里程參數(shù)來計(jì)算。在傳動(dòng)軸上設(shè)計(jì)兩個(gè)軸承，大大減輕了運(yùn)行中的力距，減少了摩擦力，增強(qiáng)了使用壽命；由原來的動(dòng)態(tài)檢測信號改為齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)式檢測信號；由原來直插式垂直變速箱改為倒角式接口變速箱。里程表傳感器插頭一般是在變速箱上，有的打開發(fā)動(dòng)機(jī)蓋可以看到，有的要在地溝操作。

機(jī)油壓力傳感器

是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。常用的有硅壓阻式和硅電容式，兩者都是在硅片上生成的微機(jī)械電子傳感器。一般情況上，我們通過機(jī)油壓力傳感器來檢測汽車的機(jī)油向內(nèi)的機(jī)油還有多少，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成我們可以理解的信號，提醒我們還有多少機(jī)油，或者還可以走多遠(yuǎn)，甚至是提醒汽車需要加機(jī)油了。

水溫傳感器

它的內(nèi)部是一個(gè)半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水直接接觸。從而側(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度。電控單元根據(jù)這一變化測得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小。電控單元根據(jù)這一變化測得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度，作為燃油噴射和點(diǎn)火正時(shí)的修正號。就是我們可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的溫度了解汽車運(yùn)行的狀態(tài)，停止或者運(yùn)動(dòng)，或者運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有多長等。

ABS傳感器

在制動(dòng)活塞旁邊（卡制動(dòng)碟的卡鉗，里面是制動(dòng)活塞），ABS工作就是保證制動(dòng)活塞和制動(dòng)碟不卡死，保證它們處于滑動(dòng)摩擦和靜摩擦的邊緣。大多由電感傳感器來監(jiān)控車速，abs傳感器通過與隨車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的齒圈作用，輸出一組準(zhǔn)正弦交流電信號，其頻率和振幅與輪速有關(guān).該輸出信號傳往ABS電控單元（ECU），實(shí)現(xiàn)對輪速的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

節(jié)氣門位置傳感器

節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門上，用來檢測節(jié)氣門的開度。它通過杠桿機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而反映發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況。此傳感器可把發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況檢測后輸入電控單元（ECU），從而控制不同的噴油量。它有三種型式：開關(guān)觸點(diǎn)式節(jié)氣門位置傳感器，線性可變電阻式節(jié)氣門位置傳感器、綜合型節(jié)氣門位置傳感器。

曲軸位置傳感器

曲軸位置傳感器也稱曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，是計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中最重要的傳感器，其作用是檢測上止點(diǎn)信號、曲軸轉(zhuǎn)角信號和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號，并將其輸入計(jì)算機(jī)，從而使計(jì)算機(jī)能按氣缸的點(diǎn)火順序發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式：電磁脈沖式曲軸位置傳感器、霍爾效應(yīng)式曲軸位置傳感器、光電效應(yīng)式曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器型式不同，其控制方式和控制精度也不同。曲軸位置傳感器一般安裝于曲軸皮帶輪或鏈輪側(cè)面，有的安裝于凸輪軸前端，也有的安裝于分電器。

碰撞傳感器

也稱安全氣囊傳感器，按照用途的不同，分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞式用于檢測碰撞時(shí)的加速度變化，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號；防護(hù)碰撞式它與觸發(fā)碰撞式串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。

近年來，隨著技術(shù)研發(fā)的持續(xù)深入，成本的下降，性能和可靠性的提升，在物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和高端裝備制造快速發(fā)展的推動(dòng)下，傳感器的典型應(yīng)用市場發(fā)展迅速。據(jù)BCCResearch公司分析指出，2014年全球傳感器市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到795億美元，2019年則有望達(dá)到1161億美元，復(fù)合年增長率可達(dá)7.9%。未來幾年亞太地區(qū)傳感器市場份額將持續(xù)增長，預(yù)計(jì)2016年將提高至38.1%。

隨著中國新能源汽車市場的爆發(fā)和動(dòng)力電池市場的興起，新能源汽車領(lǐng)域正成為傳感器行業(yè)另一個(gè)不可估量的新興市場，中國傳感器市場將會(huì)井噴，億萬市場藍(lán)海將啟。

（本文綜合百度、新浪、搜狐等資料，由中國傳動(dòng)網(wǎng)整編，圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）