传感器技术必须转型突破

2010-03-27 09:31

日前，瑞典皇家科学院宣布，博伊尔和史密斯因发明了CCD图像传感器而与高锟分享了2009年的诺贝尔物理学奖。CCD图像传感器如今已经大规模应用于数码相机、手机、摄像机、扫描仪、工业领域以及医学设备中，年出货量在亿颗以上。不过，随着照相手机市场的大规模增长，八十年代开始出现的CMOS图像传感器的出货量在2004年超越了CCD，并开始逐步蚕食数码相机等CCD传统应用市场。

图像传感器领域的这一变化只是传感器技术变化的一个缩影。传感器技术的最大特点就是不断引入多学科的新技术发展新功能，现在，随着电子、MEMS(微机电系统)、生物技术、物理、化学、光学等等技术的飞速发展，以及人类对自然变化认知的深入，传感器技术已经进入由传统向新型突破的关键阶段，预计未来传感器技术发展将呈现出微型化、数字化、多功能化、智能化和网络化等趋势。

现在，3D传感器和加速计等MEMS器件正在包括手机、游戏机、玩具、GPS、笔记本电脑以及硬盘等在内的新兴应用中迅速扩张;医疗电子，尤其是便携医疗电子市场也将对各种新型传感器产生巨大的需求。而传感器最大的应用市场——汽车——也正呈现出电子化、智能化越来越明显的趋势，在汽车动力系统中，凸轮和曲轴传感器因为与汽车的“心脏”发动机密切相关，成为动力系统的关键;在安全管理系统中，压力传感器实现侧气囊控制;车门模块中，车门把手、车窗控制上使用了直流马达位置传感器;变速箱通过使用2轴或3轴角度/线性传感器;被动安全装置包括座椅承重的检测、安全带打开/扣住的监测、座椅位置调节的检测(保证气囊系统的有效保护)等等。

此外，专家预计，传感网络还将成为继计算机、通信网络之后的信息产业第三次浪潮。有调研机构预测，到2020年，物物互联业务与现有人人互联业务之比将达到30:1，物物互联将成为下一个万亿级的信息产业。

传感器的微型化、数字化、多功能化、智能化和网络化等发展趋势也对传感器的制造工艺和材料提出了更高要求。磁敏、气敏、力敏、热敏、光电、激光等多种传感器应运而生，传感器的材料也从金属发展成为半导体、陶瓷、光学纤维等材料。微型化、智能化、非接触测量和MEMS传感技术也将逐步取代传统的机械式、应变片式、滑动电位器等传感技术。今后各大传感器厂商在市场上的比拼重点，将是提升传感器的技术含量，扩大传感器应用范围，降低生产成本，并推动新的技术革命，促进传感器工业的发展。