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我国自动化已陷入低谷 探讨未来20年传感器技术发展方向
发布时间:2013-07-10
来源:
中国食品机械设备网
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未来五年,国内传感器市场平均销售增长率将达31%。本土传感器需求规模快速增长的主要动力来自于工业电子设备和汽车电子、通信电子、消费电子和专用电子设备等。工业电子设备和汽车电子是电子信息产业中增长最快的行业,也是传感器应用最多的领域,如测量各种工艺变量、电子特性和物理量,以及传统的运动/定位等。
我国位移传感器,称重传感器,压力传感器技术已经成熟,分析仪器产业迫切需要新型传感器。分析仪器是我国科技、经济和社会持续发展的基础,无论在工业过程控制、设施农业、生物医学、环境控制、食品安全乃至航空航天、国防工程等领域,均迫切需要各类新型传感器作为信息摄取源的小型化、专用化、简用化、家庭化(甚至个人化)的新一代分析仪器,实现更灵敏、更准确、更快速、更可靠地实时检测,以迅速改变我国分析仪器的落后状况。
而技术推动是加速传感器技术发展的保证和机遇。几十年来,以微电子技术为基础,促进了传感器技术的发展。未来10~20年,传统硅技术将进入成熟期(预测为2014年~2017年)。届时,直径300mm硅晶片将大量用于生产,使得硅的低成本制造技术和硅的应用技术将得到空前的发展,这无疑将为研制生产微型传感器、智能传感器等新型传感器提供技术保障。从总体发展看,传统硅技术将一直延续到2047年(即晶体管发明100周年)才趋于饱和(即达到芯片特征尺寸的极限)和衰退。而当前微电子技术仍将依循“等缩比原理”和“摩尔定律”两条基础规律走下去,在尽力逼近传统硅技术极限中,不断扩展硅的跨学科横向应用(如MEMS等)和突破“非稳态物理器件”(量子、分子器件),而上述微电子技术发展中的两大方向正是当前乃至未来20年传感器技术的主要发展方向。
同时,多学科、多种高新技术的交叉融合,推动了新一代传感器的诞生与发展。例如:当前我国正在重点开发的MEMS(微电子与微机械的结合)、MOMES(MEMS与微光学的结合)、智能传感器(MEMS与CPU、信息控制技术的结合)、生物化学传感器(MEMS与生物技术、电化学的结合)等以及今后将大力开发的网络化传感器。
国内传感器发展水平与国外相差甚远的原因,主要存在以下问题:
1、技术基础薄弱,研究水平不高,缺乏自主知识产权。
我国目前很多企业都是引用国外的芯片加工,自主研发的产品少之甚少,自主创新能力非常薄弱。甚至许多企业仅停留在代理国外产品的水平上,发展空间捉襟见肘。
国产传感器企业长期依赖国外技术发展,在技术上形成了“外强中干”的局面,不仅失去了中高档产品市场,而且也直接导致自己能生产的产品品种单一、同质化十分严重的问题。
2、大量小企业的存在使得在低端传感器领域,国产传感器的价格竞争更加惨烈,而另一面,在高、精、尖领域,国产传感器生存惨淡。
随着传感器向产业化更积极地迈进,包括通用传感器在内的传感器应用领域和范围的进一步扩大,随着市场化程度的深入和客户采购制度的完善,这将给中国传感器产业走向规范化发展的轨道提供一个良好的契机。
3、专利意识淡薄,这是本土企业普遍存在的问题。
在走出国门参与国际市场竞争的意识还有待加强。原因是多方面的:一是底气不足;二是其他发达国家的认证门槛很高,比如UL、TüV等认证。而在很多国家和地区,如没取得这些认证就无法进入到他们的市场。
当前,传感器技术正朝着智能化、微型化、低功耗、无线传输及便携式方向发展,中国本土传感器市场也持续高速增长,差距意味着存在发展空间。然而,面对如此具有诱惑力的市场,中国企业要努力的地方还有很多。
我国自动化方面的专家呼吁:目前复杂系统越来越复杂,自动化已经陷入低谷,其主要原因之一是传感技术的落后,一方面表现为传感器在感知信息方面的落后;另一方面也表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。
关键词:
传感器技术
称重传感器
生物化学传感器
责任编辑:yuezy
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