旗下?lián)碛形迨嗉覈H專業(yè)技術(shù)信息機構(gòu),超過 1,000 萬的工程師社群的全球著名技術(shù)媒體ASPENCORE分析師團隊近日發(fā)布了《60家國產(chǎn)傳感器廠商調(diào)查報告》。
報告參考了行業(yè)權(quán)威調(diào)研機構(gòu)的傳感器行業(yè)分析數(shù)據(jù)(包括:《賽迪顧問2021工業(yè)智能傳感器白皮書》、
頭豹研究院《2019年中國雷達(dá)傳感器汽車行業(yè)應(yīng)用概覽》及其《2019年中國MEMS壓力傳感器行業(yè)概覽》
),為業(yè)界朋友展現(xiàn)出智能傳感器技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展趨勢,以及國產(chǎn)傳感器芯片和器件廠商的市場格局。其中涉及核心技術(shù)、主要產(chǎn)品、應(yīng)用方案、目標(biāo)市場等信息,下面來看報告的內(nèi)容。
本報告內(nèi)容包括如下部分:
● 智能傳感器及應(yīng)用
● MEMS壓力傳感器及應(yīng)用
● 汽車?yán)走_(dá)種類及應(yīng)用
● CMOS圖像傳感器及應(yīng)用
● 60家國產(chǎn)傳感器廠商信息統(tǒng)計
一、智能傳感器及應(yīng)用
智能傳感器集傳感器、通信單元、微處理器和軟件算法于一體,不僅是制造設(shè)備、裝備和系統(tǒng)感知外界環(huán)境信息的主要數(shù)據(jù)來源,也是智能制造、機器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要支撐,以及車聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛和智慧城市的核心環(huán)節(jié)。在工業(yè)控制、消費電子、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子和醫(yī)療電子方面有著廣泛的應(yīng)用。
智能傳感器基本結(jié)構(gòu)如下圖所示,一般包含傳感單元、計算單元和接口單元。信號采集由傳感器單元負(fù)責(zé),根據(jù)設(shè)定對輸入信號進行處理是計算單元的主要功能,接口單元負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)與其他裝置進行通信。
智能傳感器技術(shù)發(fā)展的趨勢是小型化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、低功耗、高靈敏度和低成本。傳感材料、MEMS芯片、驅(qū)動和應(yīng)用軟件是智能傳感器的核心技術(shù)。
其中,MEMS 芯片是智能傳感器的重要載體,具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、可與微處理器集成等優(yōu)點。
按可檢測的自然現(xiàn)象,智能傳感器可分為生物、化學(xué)、電、電磁、熱量/溫度、磁性、機械運動(位移、速度、加速度等)、放射性元素等類型。按常見測量指標(biāo),可分為聲學(xué)(波、頻譜等)、生化(流量質(zhì)量)、電學(xué)(電荷、電壓、電流、電場、電導(dǎo)率、介電常數(shù))、磁學(xué)(磁場、通量、磁導(dǎo)率)、光學(xué)(折射率,反射率,吸收)、熱學(xué)(溫度,通量,比熱,導(dǎo)熱系數(shù))、力學(xué)(位置,速度,加速度,力,應(yīng)變,應(yīng)力,壓力、扭矩)等類型。
常見MEMS傳感器種類及其應(yīng)用
根據(jù)賽迪顧問對全球30多家工業(yè)智能傳感器企業(yè)的統(tǒng)計分析,排在前十的傳感器類型分別是壓力、液位、溫度、光電、編碼器、接近、超聲波、流量、視覺/圖像、振動。從企業(yè)分布來看,美國企業(yè)的產(chǎn)品類型主要集中在編碼器、振動、溫度、超聲波傳感器;日韓企業(yè)主要集中在視覺/圖像、編碼器和接近傳感器;歐洲企業(yè)主要集中在流量、接近、超聲波傳感器;中國企業(yè)則主要集中在壓力、溫度、加速度傳感器。
二、MEMS壓力傳感器及應(yīng)用
相比傳統(tǒng)壓力傳感器,MEMS 壓力傳感器具備體積小、重量輕、功耗低、響應(yīng)時間短、可批量化生產(chǎn)、成本低、易于集成等眾多優(yōu)點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、消費電子、航空航天、醫(yī)療保健和工業(yè)控制等領(lǐng)域。
根據(jù)作用原理的不同,MEMS 壓力傳感器可分為壓阻式、電容式、諧振式和壓電式壓力傳感器等,其中壓阻式傳感器因其成本低、成熟度高等特點成為當(dāng)前主流的MEMS 傳感器類型。
汽車電子是MEMS 壓力傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域,也是應(yīng)用占比最大的市場,常見于輪胎壓力、燃油壓力、氣囊壓力、空調(diào)壓力、管道壓力等汽車電子系統(tǒng)中。其中,汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)對汽車用MEMS 壓力傳感器需求量龐大。
TPMS 是一種利用無線傳感器采集汽車輪胎壓力、溫度等數(shù)據(jù),通過射頻信號傳輸至汽車駕駛室,以數(shù)字形式顯示相關(guān)數(shù)據(jù)的汽車主動安全系統(tǒng),可在輪胎出現(xiàn)壓力、溫度異常等情況時為駕駛者提供預(yù)警訊息。
TPMS由4個發(fā)射器和1個控制器組成,其中發(fā)射器由MEMS壓力和溫度傳感器、ASIC 芯片或MCU、射頻發(fā)射天線和電池組成;控制器由MCU、射頻接收天線和顯示器組成。因此,一臺汽車對應(yīng)需要至少4 個用于汽車胎壓監(jiān)測的MEMS 壓力傳感器,是汽車電子系統(tǒng)中使用量最大的領(lǐng)域。