旗下擁有五十多家國際專業技術信息機構,超過 1,000 萬的工程師社群的全球著名技術媒體ASPENCORE分析師團隊近日發布了《60家國產傳感器廠商調查報告》。
報告參考了行業權威調研機構的傳感器行業分析數據(包括:《賽迪顧問2021工業智能傳感器白皮書》、
頭豹研究院《2019年中國雷達傳感器汽車行業應用概覽》及其《2019年中國MEMS壓力傳感器行業概覽》
),為業界朋友展現出智能傳感器技術和應用發展趨勢,以及國產傳感器芯片和器件廠商的市場格局。其中涉及核心技術、主要產品、應用方案、目標市場等信息,下面來看報告的內容。
本報告內容包括如下部分:
● 智能傳感器及應用
● MEMS壓力傳感器及應用
● 汽車雷達種類及應用
● CMOS圖像傳感器及應用
● 60家國產傳感器廠商信息統計
一、智能傳感器及應用
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,不僅是制造設備、裝備和系統感知外界環境信息的主要數據來源,也是智能制造、機器人、工業互聯網發展的重要支撐,以及車聯網、無人駕駛和智慧城市的核心環節。在工業控制、消費電子、物聯網、汽車電子和醫療電子方面有著廣泛的應用。
智能傳感器基本結構如下圖所示,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責,根據設定對輸入信號進行處理是計算單元的主要功能,接口單元負責通過網絡與其他裝置進行通信。
智能傳感器技術發展的趨勢是小型化、網絡化、數字化、低功耗、高靈敏度和低成本。傳感材料、MEMS芯片、驅動和應用軟件是智能傳感器的核心技術。
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點。
按可檢測的自然現象,智能傳感器可分為生物、化學、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,可分為聲學(波、頻譜等)、生化(流量質量)、電學(電荷、電壓、電流、電場、電導率、介電常數)、磁學(磁場、通量、磁導率)、光學(折射率,反射率,吸收)、熱學(溫度,通量,比熱,導熱系數)、力學(位置,速度,加速度,力,應變,應力,壓力、扭矩)等類型。
常見MEMS傳感器種類及其應用
根據賽迪顧問對全球30多家工業智能傳感器企業的統計分析,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。從企業分布來看,美國企業的產品類型主要集中在編碼器、振動、溫度、超聲波傳感器;日韓企業主要集中在視覺/圖像、編碼器和接近傳感器;歐洲企業主要集中在流量、接近、超聲波傳感器;中國企業則主要集中在壓力、溫度、加速度傳感器。
二、MEMS壓力傳感器及應用
相比傳統壓力傳感器,MEMS 壓力傳感器具備體積小、重量輕、功耗低、響應時間短、可批量化生產、成本低、易于集成等眾多優點,已經廣泛應用于汽車、消費電子、航空航天、醫療保健和工業控制等領域。
根據作用原理的不同,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用領域,也是應用占比最大的市場,常見于輪胎壓力、燃油壓力、氣囊壓力、空調壓力、管道壓力等汽車電子系統中。其中,汽車胎壓監測系統(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、溫度等數據,通過射頻信號傳輸至汽車駕駛室,以數字形式顯示相關數據的汽車主動安全系統,可在輪胎出現壓力、溫度異常等情況時為駕駛者提供預警訊息。
TPMS由4個發射器和1個控制器組成,其中發射器由MEMS壓力和溫度傳感器、ASIC 芯片或MCU、射頻發射天線和電池組成;控制器由MCU、射頻接收天線和顯示器組成。因此,一臺汽車對應需要至少4 個用于汽車胎壓監測的MEMS 壓力傳感器,是汽車電子系統中使用量最大的領域。