傳感器知識(shí)傳感器市場(chǎng)介紹以及傳感器基礎(chǔ)知識(shí)村田傳感器原理和應(yīng)用松下傳感器原理和應(yīng)用傳感器市場(chǎng)規(guī)模囹表2009-2015 4全球忙冬2S市場(chǎng)規(guī)揍全與絞棗慘交圮：億耗元近年來(lái)，全球傳感器市場(chǎng)一直保持快速增長(zhǎng)：2009年和2010年增長(zhǎng)速度達(dá)20%以上：2011年受全球經(jīng)濟(jì)下滑的影響，傳 感器市場(chǎng)增速比2010年下滑5%,市場(chǎng)規(guī)模為828億美元。隨著全球市場(chǎng)的逐步復(fù)蘇，2012年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模己達(dá)到952億美元，2013年約為1055億美元。隨著經(jīng)濟(jì)環(huán)境的持續(xù)好轉(zhuǎn)，市場(chǎng)對(duì)傳感器的需求將 不斷增名，2015年市場(chǎng)規(guī)模約達(dá)1500億美元。區(qū)域布局狀況曲*全井傳亳営分本惜況LI前，從全球總體常況看，美國(guó)、H本等少數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家占據(jù)了傳感器 市場(chǎng)70%以上份額，發(fā)展中國(guó)家所占份額相對(duì)較少。其中，市場(chǎng)規(guī)模最大的3個(gè)國(guó)家分別是美國(guó)、日本和徳國(guó)，分別占據(jù)了傳 感器整體市場(chǎng)份額的29.0%、19.5%. 11.3%o隨著中國(guó).印度、巴西等發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)傳感器的需求也 將大幅增加。2014-2015世界主要傳感器品牌市場(chǎng)分布(MEMS)2014 lUnkinsZOlSlUnkins2014 $20ISSJU*S028815.4%佳能CANON1213290247-14.8%英飛冷科扶INFINEON TECHNOLOGIESIS142X2)S旭化成1 AKM14IS2232M4J0%|亞鴿誥半*體/ADI 村田AHALOO DEVICES1616220227is%MURATA1717IW218117%AMFHENOL1818ITS181wm率尼葦爾HONEYWELL19191631715瑞聲聲學(xué)| MACM20US14021.7%早也甘萬(wàn)昱元|市場(chǎng)上70%80%的傳感器都是基于MEMS技術(shù)。數(shù)據(jù)來(lái)源Yole Developpement哪些領(lǐng)域用到傳感器if aSir- X.3 遼:1IzW目前，全世界約40個(gè)國(guó)家從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，研發(fā)機(jī) 構(gòu)6000余家。其中美、日、徳等國(guó)家實(shí)力較強(qiáng)，產(chǎn)品門類繁多，各種產(chǎn) 品累計(jì)2萬(wàn)余種。距）8k發(fā)動(dòng)機(jī)GPS中的應(yīng)用；內(nèi)部溫度、血 度.溫度、 轉(zhuǎn)速.安全氣圖像傳感器在 防盜裝苜成像技術(shù)中的 應(yīng)用：運(yùn)動(dòng)傳 感器應(yīng)用于加 速 儀；防灣系孤徘 氣循環(huán)龕充等 進(jìn)行參數(shù)測(cè)最 和控制；ifi路監(jiān)控；物壓.血液 吸流B電波、腫瘤尊09監(jiān)控； 遙 進(jìn)行高瑁度診控各種家電 斷； 家具：涼居安防；鋼鐵、機(jī)械等飛行器飛 工4k中完成 行速度、 各種信息檢測(cè).加速度. 幵將信思通過(guò) 自動(dòng)控制和計(jì) 算機(jī)處理淵亍 反饋”實(shí)現(xiàn)生 產(chǎn)過(guò)程、廈fit.工藝.安全等;.跑罔、 周 圍環(huán)境.內(nèi) 部 狀 態(tài)尊； 遏感 技術(shù)；農(nóng)業(yè)方面，室內(nèi)種植 的光.溫 度、；顯度、 土壞指標(biāo) 等的控制；環(huán)保方便，有毒有書(shū) 物質(zhì)的監(jiān)檸煙彖 有*具體用到哪些傳感器宀）莊力581沮虔傳JSHI處陀螺儀9(5卻電力計(jì)加連度計(jì) e儀 o加連更計(jì)FE儀識(shí)電子手機(jī)傳感器20心20062007?320092010201 I2012201320142015*補(bǔ) 2014 年市場(chǎng) I 3 斫仃芋機(jī)中三& 蓋世厠有數(shù) 0過(guò) 10 多紳傳 saau fit 丄丁機(jī)廠務(wù)噥厠右（三呈蓋世）加 1*代幵 SS* HSCH-S310（a）可徒給二次應(yīng)用）(*4)鬲性 AEMEMSWxM(*4)!L 僅組合動(dòng)組合=StU三原色、于 S& （三*其他傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)爆震、碰撞、空氣濕度、光量等汽車傳感器1：可穿戴式應(yīng)用：目前已經(jīng)冇部分產(chǎn)品曲世，例如小米，華為的，現(xiàn)冇的功能可 以測(cè)雖運(yùn)動(dòng)，脈搏，海拔，溫度，濕度，將來(lái)還會(huì)有更多人體健康監(jiān)測(cè)功能，這 里用到的傳感器也會(huì)更多。2：據(jù)美國(guó)波士頓咨詢測(cè)算，無(wú)人駕駛汽車創(chuàng)造的市場(chǎng)價(jià)值未來(lái)將達(dá)到420億美元, 谷歌無(wú)人駕駛傳感器包括激光雷達(dá).攝像頭、亳米雷達(dá).超聲波及慣性測(cè)星單元 等3：傳感器屬于物聯(lián)網(wǎng)的感知層，隨看物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟，會(huì)帯來(lái)傳感器市場(chǎng) 的爆發(fā)式增長(zhǎng)，市場(chǎng)預(yù)測(cè)到2020年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)將達(dá)到力億美元規(guī)模。傳感器未來(lái)發(fā)展新興應(yīng)用領(lǐng)域可穿戴式應(yīng)用無(wú)人駕駛健庚益測(cè)T業(yè)停制多功能化智能化網(wǎng)絡(luò)化微型化M化盡氣濃廈傳感3加速度傳處2S柜離傳感器洽卻液蠱度傳感器車體水平度傳感器什么是傳感器?傳感器（英文名稱：transducer/censor ）是一種檢 測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)到的信息， 按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)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。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受 規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律（數(shù)學(xué)函數(shù)法則）轉(zhuǎn)換成 可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組 成。物理量。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是利用物理敏感材料來(lái)檢測(cè)我們想要的傳感器定義示意圖輸入輸出傳感器組成傳感器 i 般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路、輔助電源四 部分構(gòu)成，如下圖所示。其中，敏感元件直接接收測(cè)fit,用于輸出被測(cè)駅有關(guān)的物理 量信號(hào)，轉(zhuǎn)換元件用于將敬感元件輸岀的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)；變換電路用于將轉(zhuǎn)換元件輸出電信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào)制等處理; 輔助電源用于為系統(tǒng)（主要是敏感元件和轉(zhuǎn)換元件）提供能暈。另外，不是所有傳感器都包含以上四部分，有些傳感器只有 敏感元件和轉(zhuǎn)換元件，輔助電源和變換電路則需要使用者設(shè)計(jì)增 加。傳感器分類關(guān)于傳感器分類目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)的有以下幾種一：常將傳感器的功能與人類 5 大感覺(jué)器官相比擬光敏傳感器聲敏傳感器氣敏傳感器化學(xué)傳感器覺(jué)覺(jué)覺(jué)覺(jué)視聽(tīng)嗅味壓敏、溫敏傳感器（氣體濃度）（酒檢）觸覺(jué)通常據(jù)傳感器基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、力敏元件、磁敏元件、聲敏元件、 色敏元件、濕敏元件、放射線敏感元件、味敏元件、氣敏 元件、等十大類。傳感器分類三：更細(xì)的分類1 按被測(cè)物理量分：如：力，壓力，位移，溫度，角度，速度, 濕度，磁場(chǎng)等；2.按照傳感器的工作原理分：如：應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、 電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器,霍爾式 傳感器等：傳感器分類3按照傳感器輸出信號(hào)的形式分：（1）模擬式：傳感器輸出為模擬電壓量（毫伏，伏）；（2）數(shù)字式：傳感器輸出為數(shù)字量（AD 轉(zhuǎn)換變成 0和 1 的組合，常見(jiàn)有 SPI/I2C 等 ）。村田傳感器編號(hào)類別1溫度傳感器2超聲波傳感器3熱電型紅外線傳感器4接近/照度傳感器5氣壓傳感器6振動(dòng)傳感器7加速度傳感器8傾斜傳感器9陀螺儀10旋轉(zhuǎn)位置傳感器1111旋轉(zhuǎn)傳感器12AMR傳感器（磁性傳感器）13磁性識(shí)別傳感器松下傳感器編號(hào)類別1溫度傳感器2超聲波傳感器3紅外線傳感器4光度傳感器5氣壓傳感器6振動(dòng)傳感器加速度傳感器8色標(biāo)傳感器9陀螺儀10激光傳感器11磁性傳感器12光電傳感器13光纖傳感器14角度傳感器15磁性傳感器謝謝熱敏傳感器示例松卜熱敏傳感器:應(yīng)用：溫度測(cè)量有關(guān)的場(chǎng)合，應(yīng)用領(lǐng)域最廣的傳感器。光敏傳感器示例村田熱敏傳感器:封裝種類多樣NCU系列）NCP系列松下光度檢測(cè)傳感器:AMS302 （可見(jiàn)光）松下焦電型紅外線傳感器:（不可見(jiàn)光）村田接近照度傳感器:（可見(jiàn)光）應(yīng)用:手機(jī)距離傳感器，光 控開(kāi)關(guān)等（可見(jiàn)光）村II 熱電紅外線傳感器:（不可見(jiàn)光）應(yīng)用:安防入侵報(bào)警，白動(dòng)門控制等（不 可見(jiàn)光）村田壓力傳感器:力敏傳感器示例村田振動(dòng)傳感器:磁敏元件松下磁性位移傳感器AMR傳感器是利用磁阻效 應(yīng)的傳感器。磁性阻抗元 件在感應(yīng)到磁場(chǎng)時(shí)，阻抗 值會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。村田磁性識(shí)別傳感器磁性位移傳感器通過(guò)線圈 阻抗的變化來(lái)反映線圈與 金屬導(dǎo)體的距離變化，從 而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、 振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)最。松下壓力傳感器:模擬輸出數(shù)字輸出松下加速度傳感器:磁性識(shí)別傳感器適用 于識(shí)別紙幣.磁性汕 墨，磁卡讀取器等。村田 AMR傳感器數(shù)字輸出村田加速度傳感器:模擬或者數(shù)字輸出聲敏傳感器示例村田超聲波傳感器:一發(fā)一收（一對(duì)）和收發(fā)一體兩種色敏傳感器3 色（紅綠.藍(lán)）LED色標(biāo)傳感器，可用 于包裝機(jī)料帶色標(biāo)檢測(cè)松下超聲波傳感器:一發(fā)一收（一對(duì)）松下色標(biāo)檢測(cè)傳感器應(yīng)變片式電阻應(yīng)變片是一種能將機(jī)械構(gòu)件上形狀的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳 感元件。例如應(yīng)變片式加速度傳感器就是將被測(cè)加速度a通過(guò)一個(gè)懸臂梁將 力F二ma轉(zhuǎn)化成應(yīng)變片的應(yīng)力，從而達(dá)到測(cè)量加速度a的目的。壓電式原始的壓電材料沒(méi)有壓電效應(yīng)，只有經(jīng)過(guò)高電壓（幾千伏）極 化后，保留壓電陶瓷壓電效應(yīng)和逆效應(yīng)量：心跳，呼吸 等應(yīng)變式加速度傳感器原理圖很強(qiáng)的剩余極化的情況下才能作為壓電材料使用。壓阻式厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋, 壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高 度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)。電感式電感式傳感器-利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量如 位移、壓力、流量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù) L 或互 感系數(shù) M 的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變 化量的輸出。晶圓，英文名叫wafer,每-個(gè)單元叫die可變磁阻式面積型傳感器電容式電容式傳感器是把被測(cè)的機(jī)械量，如位移、壓力等 轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。它的敏感部分就是具有 可變參數(shù)的電容器。其最常用的形式是由兩個(gè)電極組 成，電極極間以空氣為介質(zhì)的電容器。光電式光電式傳感器，基于光電效應(yīng)的傳感器，在受到可見(jiàn)光照 射后即產(chǎn)生光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。光電效應(yīng) 是指在高于某特定頻率的電磁波照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部（金屬 或者合金）的電子會(huì)被光子激發(fā)出來(lái)而形成電流，即光生電。 它除能測(cè)量光強(qiáng)之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干 涉等測(cè)量多種物理量，如尺寸、位P圖8.5-5b電容式傳聲器的電路扳理移、速度、溫度等，是一種 應(yīng)用極廣泛的重要敏感器件。霍爾式霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的一種傳感器，用半導(dǎo)體材料 （硅，錯(cuò)等）制作，霍爾效應(yīng)是指當(dāng)有交變磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)時(shí)敏 感材料會(huì)產(chǎn)生脈沖電壓的一種物理現(xiàn)象。常見(jiàn)應(yīng)用領(lǐng)域：在測(cè)量領(lǐng)域，可用于測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振 動(dòng)、轉(zhuǎn)速等。在通訊領(lǐng)域，可用于放大器、振蕩器、相敏檢波、混頻、 分頻以及微波功率測(cè)量等。在自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，可用于直流電機(jī)、速度傳感、位置 傳感、自動(dòng)記數(shù)、接近開(kāi)關(guān)、伺服系統(tǒng)和自動(dòng)電力拖動(dòng) 系統(tǒng)等