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發(fā)布時(shí)間:2024-11-28
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- **國(guó)外發(fā)展情況**
- 經(jīng)歷了從傳統(tǒng)分立式溫度傳感器(如熱電偶、熱敏電阻)到集成式模擬溫度傳感器,再到數(shù)字智能溫度傳感器的發(fā)展歷程。傳統(tǒng)分立式溫度傳感器中,熱電偶工業(yè)應(yīng)用普遍但穩(wěn)定性和精度欠佳,熱敏電阻精度高但非線性特性限制應(yīng)用;集成式模擬溫度傳感器利用硅半導(dǎo)體集成工藝,成本低、測(cè)量誤差小、外圍電路簡(jiǎn)單、體積小、功耗低;數(shù)字智能溫度傳感器集成多種電路,可軟件實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能,智能化程度高,國(guó)際上相關(guān)產(chǎn)品眾多,應(yīng)用廣泛。21世紀(jì)后,朝著智能化、寬測(cè)量范圍、高靈敏度、高穩(wěn)定性方向發(fā)展,虛擬溫度傳感器和網(wǎng)絡(luò)溫度傳感器研發(fā)也受重視,技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先。
- **國(guó)內(nèi)發(fā)展情況**
- 傳感器技術(shù)整體水平落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家約十幾年,科研生產(chǎn)水平滯后,發(fā)展速度跟不上世界傳感器發(fā)展步伐。在溫度傳感器領(lǐng)域,早期以傳統(tǒng)分立式傳感器為主,近年來(lái)雖在集成溫度傳感器方面有所發(fā)展,但在高精度、低功耗等方面與國(guó)外仍有差距,產(chǎn)量不高、種類較少,僅能滿足國(guó)內(nèi)約20%的需求量,不過(guò)國(guó)內(nèi)使用基礎(chǔ)廣泛,發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/span>
### 濕度傳感器
- **國(guó)外發(fā)展情況**
- 早期的毛發(fā)濕度計(jì)、干濕球濕度計(jì)因精度低、響應(yīng)慢等缺點(diǎn)逐漸被淘汰,集成濕度傳感器成為發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)外在集成濕度傳感器技術(shù)研發(fā)方面起步較早,技術(shù)不斷進(jìn)步,在濕度測(cè)量精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度等方面取得了較好成果,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于氣象、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域,且在與其他傳感器集成方面也處于領(lǐng)先地位,如溫濕壓集成傳感器中的濕度檢測(cè)部分性能先進(jìn)。
- **國(guó)內(nèi)發(fā)展情況**
- 早期主要使用毛發(fā)濕度計(jì)和干球濕度計(jì),1980年后隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)、科技和綜合國(guó)力增強(qiáng),濕度傳感器技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展加快,但總體技術(shù)水平仍相對(duì)落后于國(guó)外。在電容式濕度傳感器接口電路等方面的研究不斷深入,但在濕度傳感器的整體性能、集成度以及與其他傳感器融合技術(shù)等方面與國(guó)外先進(jìn)水平存在差距,不過(guò)在一些民用領(lǐng)域如農(nóng)業(yè)大棚濕度監(jiān)測(cè)等也逐漸得到應(yīng)用,市場(chǎng)需求推動(dòng)著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
### 壓力傳感器
- **國(guó)外發(fā)展情況**
- 壓力傳感器發(fā)展與半導(dǎo)體傳感器密切相關(guān),經(jīng)歷了多個(gè)階段。從最初利用半導(dǎo)體材料特性和應(yīng)變電阻片制成壓力傳感器,到硅傳感器的出現(xiàn)推動(dòng)商業(yè)化,再到擴(kuò)散硅傳感器通過(guò)各向異性腐蝕技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體化處理降低成本,以及微機(jī)械加工工藝使壓力傳感器發(fā)展到微米階段,技術(shù)不斷革新。國(guó)外在壓阻式壓力傳感器技術(shù)方面成熟,如擴(kuò)散硅壓阻式傳感器靈敏度高、測(cè)量精度高、適合單片集成,且在微加工工藝、傳感器微型化、低功耗、易于集成等方面優(yōu)勢(shì)明顯,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車電子、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域。
- **國(guó)內(nèi)發(fā)展情況**
- 技術(shù)水平相對(duì)落后于國(guó)外,在半導(dǎo)體壓力傳感器技術(shù)發(fā)展的各個(gè)階段可能都滯后于國(guó)外先進(jìn)水平,在壓力傳感器的精度、穩(wěn)定性、可靠性、集成度以及微加工工藝等方面有待提高,不過(guò)隨著國(guó)內(nèi)科技的不斷進(jìn)步,在一些工業(yè)領(lǐng)域如化工、石油等也有一定的應(yīng)用,并且在相關(guān)技術(shù)研發(fā)方面投入不斷增加,逐步在追趕國(guó)際先進(jìn)水平。
### 溫濕壓集成傳感器
- **國(guó)外發(fā)展情況**
- 集成傳感器發(fā)展迅速,在溫濕壓集成傳感器方面,國(guó)外已有較為先進(jìn)的產(chǎn)品,如德國(guó)博世公司的BME280系列溫濕壓傳感器,體積小、功耗低,溫度、濕度、壓力檢測(cè)范圍合理,工作模式多樣且提供數(shù)字接口,代表了較高的技術(shù)水平,在市場(chǎng)上具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,廣泛應(yīng)用于軍事、汽車電子、工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域,且隨著技術(shù)發(fā)展,不斷向高集成、小尺寸、低功耗、高性能方向邁進(jìn),如在傳感器尺寸縮小、讀出電路集成度提高、封裝工藝改進(jìn)等方面持續(xù)取得進(jìn)展。
- **國(guó)內(nèi)發(fā)展情況**
- 國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)技術(shù)相對(duì)落后,發(fā)展速度較慢。泰科電子生產(chǎn)的MS8607溫濕壓一體傳感器芯片在國(guó)內(nèi)相對(duì)成熟,但與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品相比,在功耗、性能等方面仍有差距,不過(guò)響應(yīng)時(shí)間短、成本較低,在國(guó)內(nèi)一些對(duì)成本敏感、對(duì)性能要求不是特別高的領(lǐng)域有應(yīng)用。總體而言,國(guó)內(nèi)溫濕壓傳感器相關(guān)文獻(xiàn)及產(chǎn)品較少,但市場(chǎng)需求大,發(fā)展前景廣闊,隨著國(guó)內(nèi)技術(shù)研發(fā)投入的增加和對(duì)傳感器技術(shù)重視程度的提高,正在努力追趕國(guó)際先進(jìn)水平,在部分技術(shù)環(huán)節(jié)如傳感器集成度提升、信號(hào)處理電路優(yōu)化等方面也取得了一定成果。
### 溫濕壓傳感器變送電路
- **國(guó)外發(fā)展情況**
- 變送電路隨著半導(dǎo)體CMOS工藝發(fā)展而不斷進(jìn)步,已從原始的單一接口電路向高集成度方向發(fā)展,不僅包含信號(hào)提取、放大、輸出電路,還集成了補(bǔ)償電路、ADC、時(shí)序控制等功能,甚至將算法、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通信接口等集成在一起,成為完全智能化的傳感器,技術(shù)成熟且應(yīng)用廣泛,為溫濕壓傳感器的高精度、高可靠性、智能化檢測(cè)提供了有力支持。
- **國(guó)內(nèi)發(fā)展情況**
- 國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的研究也在不斷推進(jìn),但整體技術(shù)水平仍落后于國(guó)外。在電路集成度方面,雖然能夠?qū)崿F(xiàn)基本的信號(hào)處理功能,但在多功能集成、智能化程度等方面與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品存在差距,如在高精度ADC集成、復(fù)雜算法實(shí)現(xiàn)等方面有待提高。不過(guò),隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)水平的不斷提升,以及對(duì)傳感器技術(shù)研發(fā)投入的增加,在溫濕壓傳感器變送電路設(shè)計(jì)方面也在逐步縮小與國(guó)外的差距,部分研究成果已在實(shí)際產(chǎn)品中得到應(yīng)用并取得了一定效果。
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