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

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)應用峰會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)應用峰會由合肥市人民政府、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與物聯(lián)網(wǎng)應用探討為重點，縱論全球傳感器、中國物聯(lián)網(wǎng)應用產業(yè)的現(xiàn)在與未來、機遇與挑戰(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、顯示、記錄和控制等要求。

傳感器的特點包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(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，傳感器技術新原理、新材料和新技術的研究更加深入、廣泛，新品種、新結構、新應用不斷涌現(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。一個方向是多種傳感功能與數(shù)據(jù)處理、存儲、雙向通信等的集成，可全部或部分實現(xiàn)信號探測、變換處理、邏輯判斷、功能計算、雙向通訊，以及內部自檢、自校、自補償、自診斷等功能，具有低成本、高精度的信息采集、可數(shù)據(jù)存儲和通信、編程自動化和功能多樣化等特點。另一個方向是軟傳感技術，即智能傳感器與人工智能相結合，目前已出現(xiàn)各種基于模糊推理、人工神經網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)等人工智能技術的高度智能傳感器，并已經在智能家居等方面得到利用。

二是可移動化，無線傳感網(wǎng)技術應用加快。無線傳感網(wǎng)技術的關鍵是克服節(jié)點資源限制（能源供應、計算及通信能力、存儲空間等），并滿足傳感器網(wǎng)絡擴展性、容錯性等要求。該技術被美國麻省理工學院（MIT）的《技術評論》雜志評為對人類未來生活產生深遠影響的十大新興技術之首。目前研發(fā)重點主要在路由協(xié)議的設計、定位技術、時間同步技術、數(shù)據(jù)融合技術、嵌入式操作系統(tǒng)技術、網(wǎng)絡安全技術、能量采集技術等方面。

三是微型化，MEMS傳感器研發(fā)異軍突起。隨著集成微電子機械加工技術的日趨成熟，MEMS傳感器將半導體加工工藝（如氧化、光刻、擴散、沉積和蝕刻等）引入傳感器的生產制造，實現(xiàn)了規(guī)?；a，并為傳感器微型化發(fā)展提供了重要的技術支撐。近年來，日本、美國、歐盟等在半導體器件、微系統(tǒng)及微觀結構、速度測量、微系統(tǒng)加工方法/設備、麥克風/揚聲器、水平/測距/陀螺儀、光刻制版工藝和材料性質的測定/分析等技術領域取得了重要進展。

四是集成化，多功能一體化傳感器受到廣泛關注。傳感器集成化包括兩類：一種是同類型多個傳感器的集成，即同一功能的多個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，容易實現(xiàn)補償和校正，是當前傳感器集成化發(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基礎，材料技術研發(fā)是提升性能、降低成本和技術升級的重要手段。除了傳統(tǒng)的半導體材料、光導纖維等，有機敏感材料、陶瓷材料、超導、納米和生物材料等成為研發(fā)熱點，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)。

傳感器應用廣泛，在汽車里就聚集了大量傳感器家族。汽車技術發(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就離不開傳感器，它們各司其職，如果某一個傳感器失靈，那么對應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。隨著汽車技術的電子化，集成化以及智能化，傳感器的數(shù)量和水平已經成為衡量一個汽車控制系統(tǒng)的關鍵指標，尤其是作為汽車“智商”代表的MEMS傳感器。

目前，MEMS傳感器技術研發(fā)主要在以下幾個方向：（1）微型化的同時降低功耗;（2）提高精度;（3）實現(xiàn)MEMS傳感器的集成化及智慧化;（4）開發(fā)與光學、生物學等技術領域交叉融合的新型傳感器，如MOMES傳感器（與微光學結合）、生物化學傳感器（與生物技術、電化學結合）以及納米傳感器（與納米技術結合）。

以下是中國傳動網(wǎng)編者梳理的汽車制造領域常用的傳感器：

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，來感覺轉動的圈數(shù)，里程表傳感器一般用霍爾，光電兩個方式來檢測信號，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，因為半軸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)來計算。在傳動軸上設計兩個軸承，大大減輕了運行中的力距，減少了摩擦力，增強了使用壽命；由原來的動態(tài)檢測信號改為齒輪運轉式檢測信號；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)動機蓋可以看到，有的要在地溝操作。

機油壓力傳感器

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械電子傳感器。一般情況上，我們通過機油壓力傳感器來檢測汽車的機油向內的機油還有多少，并將檢測到的信號轉換成我們可以理解的信號，提醒我們還有多少機油，或者還可以走多遠，甚至是提醒汽車需要加機油了。

水溫傳感器

它的內部是一個半導體熱敏電阻，溫度愈低，電阻愈大；反之電阻愈小，安裝在發(fā)動機缸體或缸蓋的水套上，與冷卻水直接接觸。從而側得發(fā)動機冷卻水的溫度。電控單元根據(jù)這一變化測得發(fā)動機冷卻水的溫度，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)動機冷卻水的溫度，作為燃油噴射和點火正時的修正號。就是我們可以通過發(fā)動機水溫的溫度了解汽車運行的狀態(tài)，停止或者運動，或者運動的時間有多長等。

ABS傳感器

在制動活塞旁邊（卡制動碟的卡鉗，里面是制動活塞），ABS工作就是保證制動活塞和制動碟不卡死，保證它們處于滑動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動的齒圈作用，輸出一組準正弦交流電信號，其頻率和振幅與輪速有關.該輸出信號傳往ABS電控單元（ECU），實現(xiàn)對輪速的實時監(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。它通過杠桿機構與節(jié)氣門聯(lián)動，進而反映發(fā)動機的不同工況。此傳感器可把發(fā)動機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：開關觸點式節(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角傳感器，是計算機控制的點火系統(tǒng)中最重要的傳感器，其作用是檢測上止點信號、曲軸轉角信號和發(fā)動機轉速信號，并將其輸入計算機，從而使計算機能按氣缸的點火順序發(fā)出最佳點火時刻指令。曲軸位置傳感器有三種型式：電磁脈沖式曲軸位置傳感器、霍爾效應式曲軸位置傳感器、光電效應式曲軸位置傳感器。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)碰撞傳感器和防護碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞式用于檢測碰撞時的加速度變化，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)、移動互聯(lián)網(wǎng)和高端裝備制造快速發(fā)展的推動下，傳感器的典型應用市場發(fā)展迅速。據(jù)BCCResearch公司分析指出，2014年全球傳感器市場規(guī)模預計達到795億美元，2019年則有望達到1161億美元，復合年增長率可達7.9%。未來幾年亞太地區(qū)傳感器市場份額將持續(xù)增長，預計2016年將提高至38.1%。

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

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