傳感器是一個(gè)極其特殊的行業(yè)，它的產(chǎn)值不算高，2019年我國市場(chǎng)規(guī)模約2200億人民幣，但卻有數(shù)萬個(gè)品類，幾乎遍布所有產(chǎn)業(yè)和每個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的角落。它集機(jī)械、光、電于一身，能精確衡量壓力、溫度、濃度、速度等，卻又受制于芯片、材料、電路的發(fā)展瓶頸。它的原理透明，但工藝卻非常復(fù)雜，是制造業(yè)中少見的帶有“手藝”氣息的工業(yè)品，技術(shù)訣竅深藏在工藝之中。

我國傳感器行業(yè)起步較晚，核心技術(shù)缺失，因而以中低端制造為主，隨著近年智能制造、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等熱火朝天的發(fā)展，特別是MEMS技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體傳感器朝著微型、低功耗、高精度方向發(fā)展，傳感器行業(yè)迎來了第二春。

一、壓力傳感器傳輸原理

壓力是指發(fā)生在兩個(gè)物體接觸表面的作用力，同時(shí)包含不同形態(tài)下的作用力，一般可分為氣壓、液壓、固壓三種情況。壓力傳感器通過感受壓力信號(hào)，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)器件或裝置，以便輔助機(jī)器完成判斷，因而成為IOT感知層技術(shù)的基石。

在過去幾十年中，汽車行業(yè)一直是推動(dòng)壓力傳感器需求的主要行業(yè)，迄今為止，壓力傳感器已廣泛應(yīng)用在管道液壓、消防、智能汽車、智慧醫(yī)療、航空航天等眾多領(lǐng)域。2020年壓力傳感器市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)16.5億美元，合計(jì)人民幣104億元，據(jù)新思界產(chǎn)研中心報(bào)告顯示，壓力傳感器的份額約占20%，僅次于流量傳感器。

二、壓力傳感器及應(yīng)用場(chǎng)景

壓力傳感器有多種分類方式。從工作原理來劃分，壓力傳感可分為壓電式、壓阻式、應(yīng)變式、電容式等。從使用材料和傳感原理來看，主要有應(yīng)變式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器5種。

本來主要講述擴(kuò)散硅壓力傳感器：

擴(kuò)散硅壓力傳感器——小體型 大信號(hào)

其原理是被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，并依靠電子線路檢測(cè)到變化，迅速轉(zhuǎn)換、輸出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。

擴(kuò)散硅壓力傳感器的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)輸出大，為后端變送調(diào)理線路提供了很大的優(yōu)勢(shì)，加上分辨率高，靈敏度高，其可選的后端電路更多。其次，擴(kuò)散硅的體積小巧利于安裝，可以廣泛應(yīng)用在工業(yè)場(chǎng)合。

三、壓力傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)：微型化、場(chǎng)景化、協(xié)同化

中國壓力傳感器的研發(fā)和制造目前尚處于起步期，未出現(xiàn)具有一定經(jīng)營規(guī)模的企業(yè)，掌握核心部件研發(fā)和制造能力的企業(yè)十分稀缺。不僅如此，目前高精度的國產(chǎn)壓力傳感器，其內(nèi)部芯體大多仍需進(jìn)口，但在疫情以及中美國際貿(mào)易關(guān)系的影響下，海外供貨受阻，供應(yīng)周期拉長(zhǎng)，這使得研發(fā)自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國產(chǎn)壓力傳感器芯體迫在眉睫。

微型化是壓力傳感器研發(fā)的一大趨勢(shì)，廠商們正不斷地縮小壓力傳感器的體積。MEMS壓力傳感器的出貨量逐年上升，多元化的應(yīng)用場(chǎng)景也在不斷拓寬，智能家居、管道檢測(cè)、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造中都會(huì)大量使用壓力傳感器。

同時(shí)，多傳感器協(xié)同的情況也會(huì)普遍地出現(xiàn)在各種智能產(chǎn)品中，通過多傳感器的融合與協(xié)同，提升了信號(hào)識(shí)別與收集的效果，也提高了智能設(shè)備的集成化程度，節(jié)約了內(nèi)部空間。相信在未來，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，壓力傳感器的應(yīng)用會(huì)越來越多。