傳感器是一個極其特殊的行業，它的產值不算高，2019年我國市場規模約2200億人民幣，但卻有數萬個品類，幾乎遍布所有產業和每個國民經濟的角落。它集機械、光、電於一身，能精確衡量壓力、溫度
、濃度
、速度等，卻又受製於芯片、材料、電路的發展瓶頸。它的原理透明，但工藝卻非常複雜，是製造業中少見的帶有“手藝”氣息的工業品
，技術訣竅深藏在工藝之中。

　　我國傳感器行業起步較晚，核心技術缺失，因而以中低端製造為主，隨著近年智能製造、工業物聯網、人工智能等熱火朝天的發展
，特別是MEMS技術的發展，半導體傳感器朝著微型
、低功耗、高精度方向發展

，傳感器行業迎來了第二春。

　　壓力是指發生在兩個物體接觸表麵的作用力
，同時包含不同形態下的作用力，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

，將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號器件或裝置
，以便輔助機器完成判斷，因而成為IOT感知層技術的基石。

　　在過去幾十年中

，汽車行業一直是推動壓力傳感器需求的主要行業，迄今為止，壓力傳感器已廣泛應用在管道液壓、消防

、智能汽車、智慧醫療
、航空航天等眾多領域。2020年全球壓力傳感器市場規模已達16.5億美元
，合計人民幣104億元，據新思界產研中心報告顯示，壓力傳感器的份額約占20%，僅次於流量傳感器。

　　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
、應變式、電容式等。從使用材料和傳感原理來看，主要有應變式壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴散矽壓力傳感器
、藍寶石壓力傳感器、壓電壓力傳感器5種。

　　1
、應變片壓力傳感器——高精度 最廣泛

　　dianzuyingbianpianyalichuanganqidehexinshidianzuyingbianpian，jiyigeshoulihuixingbiandejinshupian。dangyingbianpianshouwailiyingxiangshi，qichangduhejiemianjidouhuifashengbianhua
，jinergaibiandianzuzhi。birudangjinshusishouwailizuoyongershenchangshi
，qichangduzengjia，erjiemianjijianshao，dianzuzhibianhuizengda。

　　應變式傳感器可以測量應變應力、彎矩、扭矩、加速度
、位移等物理量
，在不同領域間的應用也最為廣泛。尤其應用在高精度要求的工業稱量係統產品

，如平台秤和料鬥稱量係統。

　　2、陶瓷壓力傳感器——抗磨損 夠穩定

　　彈性好、抗衝擊、抗磨損、性能穩定……陶(tao)瓷(ci)是(shi)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)理(li)性(xing)材(cai)料(liao)。陶(tao)瓷(ci)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)沒(mei)有(you)液(ye)體(ti)的(de)傳(chuan)遞(di)，而(er)是(shi)以(yi)陶(tao)瓷(ci)直(zhi)接(jie)作(zuo)為(wei)感(gan)應(ying)膜(mo)片(pian)
，讓(rang)壓(ya)力(li)間(jian)接(jie)作(zuo)用(yong)於(yu)陶(tao)瓷(ci)膜(mo)片(pian)背(bei)麵(mian)的(de)厚(hou)膜(mo)電(dian)阻(zu)， 連接成一個惠斯通電橋，電阻阻值變化後通過電橋產生一個與壓力、激勵電壓成正比的電壓信號。

　　相比金屬應變片，陶瓷壓力傳感器最大的特點就是抗腐蝕，在測量腐蝕性介質的壓力時，如在化工、製zhi冷leng等deng領ling域yu中zhong往wang往wang大da顯xian身shen手shou。其qi次ci，陶tao瓷ci壓ya力li傳chuan感gan器qi常chang以yi分fen層ceng結jie構gou組zu成cheng，故gu有you較jiao好hao的de抵di抗kang壓ya力li峰feng值zhi的de作zuo用yong
，但dan相xiang應ying的de靈ling敏min度du可ke能neng沒mei有you前qian者zhe表biao現xian優you秀xiu。

　　3
、擴散矽壓力傳感器——小體型 大信號

　　其(qi)原(yuan)理(li)是(shi)被(bei)測(ce)介(jie)質(zhi)的(de)壓(ya)力(li)直(zhi)接(jie)作(zuo)用(yong)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)膜(mo)片(pian)上(shang)，使(shi)膜(mo)片(pian)產(chan)生(sheng)與(yu)介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)成(cheng)正(zheng)比(bi)的(de)微(wei)位(wei)移(yi)，使(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)，並(bing)依(yi)靠(kao)電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)檢(jian)測(ce)到(dao)變(bian)化(hua)，迅(xun)速(su)轉(zhuan)換(huan)、輸出相應的標準測量信號。

　　kuosanguiyalichuanganqideyigexianzhuyoudianshixinhaoshuchuda
，weihouduanbiansongtiaolixianlutigonglehendadeyoushi，jiashangfenbianlvgao
，lingmindugao，qikexuandehouduandianlugengduo。qici，kuosanguidetijixiaoqiaoliyuanzhuang
，keyiguangfanyingyongzaiyiliaoqixiezhong
，yongyufuzhushengwujiance。

　　4、藍寶石壓力傳感器——精度準價格高

　　與第1種應變電阻式工作原理類似
，受到傳輸壓力後其接收膜片發生形變
，變化被矽-藍寶石敏感元件感知後，其電橋將輸出和壓力呈現正比的變化電信號。

　　作為半導體敏感元件
，藍寶石的計量特性無與倫比，既不會發生滯後
、疲(pi)勞(lao)和(he)蠕(ru)變(bian)現(xian)象(xiang)，也(ye)憑(ping)借(jie)極(ji)高(gao)的(de)硬(ying)度(du)不(bu)怕(pa)形(xing)變(bian)。此(ci)外(wai)
，藍(lan)寶(bao)石(shi)有(you)著(zhe)非(fei)常(chang)好(hao)的(de)彈(dan)性(xing)和(he)絕(jue)緣(yuan)特(te)性(xing)
，此(ci)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)在(zai)各(ge)種(zhong)極(ji)端(duan)環(huan)境(jing)下(xia)工(gong)作(zuo)
，且(qie)可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)、精度好

、溫度誤差極小。其缺點也很明顯——價格會相比其他壓力傳感器貴一倍以上
，應用場景一般在在高端或重型裝備上。

　　5、壓電壓力傳感器——動態場景優勢

　　壓ya電dian壓ya力li傳chuan感gan器qi基ji於yu壓ya電dian效xiao應ying而er工gong作zuo
，從cong結jie構gou上shang看kan內nei部bu有you一yi個ge薄bo圓yuan筒tong，當dang薄bo圓yuan筒tong內nei側ce受shou到dao壓ya力li作zuo用yong時shi，圓yuan筒tong的de內nei張zhang力li增zeng大da，從cong而er使shi其qi固gu有you振zhen動dong頻pin率lv升sheng高gao。隻zhi要yao測ce出chu振zhen筒tong的de固gu有you振zhen動dong頻pin率lv
，就jiu可ke知zhi道dao壓ya力li大da小xiao。

　　壓電傳感器具有結構簡單、體積小、重量輕
、使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)等(deng)優(you)異(yi)的(de)特(te)點(dian)。但(dan)不(bu)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)在(zai)靜(jing)態(tai)的(de)測(ce)量(liang)當(dang)中(zhong)，原(yuan)因(yin)是(shi)受(shou)到(dao)外(wai)力(li)作(zuo)用(yong)後(hou)的(de)電(dian)荷(he)
，僅(jin)在(zai)回(hui)路(lu)中(zhong)有(you)無(wu)限(xian)大(da)輸(shu)入(ru)抗(kang)阻(zu)的(de)時(shi)候(hou)，才(cai)可(ke)以(yi)保(bao)存(cun)下(xia)來(lai)
，因(yin)此(ci)隻(zhi)應(ying)用(yong)在(zai)動(dong)態(tai)測(ce)量(liang)當(dang)中(zhong)，如(ru)壓(ya)電(dian)噴(pen)墨(mo)打(da)印(yin)頭(tou)、相機中使用壓電MEMS進行自動對焦等等。

　　此外，壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建築的振動和衝擊測量中已經得到了廣泛的應用
，在航空領域有特殊地位。

　　IOT時代來臨

，壓力傳感器有哪些應用場景?

　　縱觀整個產業鏈
，壓力傳感器上遊主要是原材料供應商
，上遊廠商提供金屬片、陶瓷片、矽片、藍寶石-矽壓合片等以及封裝所需材料。今年大部分原材料價格的不斷漲價對身處中遊的壓力傳感器行業造成較大影響。

　　壓力傳感器的下遊應用十分廣泛，除了汽車製造
、機械工業、醫療器械等行業，還在航空航天
、消費電子等產品中使用，隨著物聯網時代的到來，越來越多的智能產品也急需感應元件滿足消費者需求。

　　近些年來
，新型半導體材料不斷出現，讓壓力傳感器的結構設計、敏感元件集成設計、加工工藝得以突破迭代
，MEMS壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)供(gong)需(xu)量(liang)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)，其(qi)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)也(ye)能(neng)夠(gou)走(zou)向(xiang)更(geng)廣(guang)闊(kuo)的(de)領(ling)域(yu)。國(guo)內(nei)知(zhi)名(ming)的(de)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)供(gong)應(ying)商(shang)不(bu)少(shao)，但(dan)大(da)部(bu)分(fen)集(ji)中(zhong)在(zai)產(chan)品(pin)集(ji)成(cheng)商(shang)手(shou)中(zhong)，配(pei)套(tao)產(chan)品(pin)一(yi)同(tong)進(jin)行(xing)銷(xiao)售(shou)。以(yi)下(xia)幾(ji)家(jia)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)企(qi)業(ye)較(jiao)具(ju)代(dai)表(biao)性(xing)：

　　萬訊自控從事工業自動化儀器儀表的產銷研造業務

，其主營產品壓力儀表及配件銷售貢獻占比連年上升，MEMS壓力傳感器的年產達1500萬隻
，也從事定製化的儀表業務。

　　盾dun安an環huan境jing主zhu攻gong製zhi冷leng配pei件jian和he製zhi冷leng設she備bei，大da部bu分fen製zhi冷leng設she備bei在zai使shi用yong時shi需xu要yao長chang期qi測ce量liang壓ya力li，以yi確que保bao工gong作zuo沒mei有you異yi常chang，於yu是shi將jiang產chan品pin和he傳chuan感gan器qi元yuan件jian一yi並bing生sheng產chan製zhi造zao，形xing成cheng自zi家jia產chan業ye鏈lian。

　　歌爾股份在高保真耳機代工上堪稱一枝獨秀的

，2020年銷售收入近600億，將近50%的收入都來自大客戶蘋果耳機。歌爾的電子元器件業務占比98%
，其主要產品入耳式耳機內部有MEMS芯片和傳感器，以滿足耳機的各種交互功能。

　　威爾泰作為儀器儀表廠商，要收入和利潤來源是壓力變送器。

　　壓力傳感器的行業集中度較高
，全球行業內前三名所占市場份額高達48%
，博世(Bosch)、泰科電子(TE Connectivity)和英飛淩(Infineon)三家近乎半壁江山。除了這些壓力傳感器的生產巨頭之外，還有像霍尼韋爾、意法半導體、森薩塔等海外集團公司占據著大量的市場份額。

　　中zhong國guo壓ya力li傳chuan感gan器qi的de研yan發fa和he製zhi造zao目mu前qian尚shang處chu於yu起qi步bu期qi


，未wei出chu現xian具ju有you一yi定ding經jing營ying規gui模mo的de企qi業ye
，掌zhang握wo核he心xin部bu件jian研yan發fa和he製zhi造zao能neng力li的de企qi業ye十shi分fen稀xi缺que。不bu僅jin如ru此ci，目mu前qian高gao精jing度du的de國guo產chan壓ya力li傳chuan感gan器qi
，其qi內nei部bu晶jing片pian或huo者zhe芯xin體ti大da多duo仍reng需xu進jin口kou
，但dan在zai全quan球qiu疫yi情qing以yi及ji中zhong美mei國guo際ji貿mao易yi關guan係xi的de影ying響xiang下xia，海hai外wai供gong貨huo受shou阻zu，供gong應ying周zhou期qi拉la長chang，這zhe使shi得de研yan發fa自zi主zhu設she計ji生sheng產chan的de國guo產chan壓ya力li傳chuan感gan器qi芯xin體ti迫po在zai眉mei睫jie。

　　微型化是壓力傳感器研發的一大趨勢，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，多元化的應用場景也在不斷拓寬
，智能家居、管道檢測、車聯網、智能製造中都會大量使用壓力傳感器。

　　同(tong)時(shi)，多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)協(xie)同(tong)的(de)情(qing)況(kuang)也(ye)會(hui)普(pu)遍(bian)地(di)出(chu)現(xian)在(zai)各(ge)種(zhong)智(zhi)能(neng)產(chan)品(pin)中(zhong)，通(tong)過(guo)多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)融(rong)合(he)與(yu)協(xie)同(tong)，提(ti)升(sheng)了(le)信(xin)號(hao)識(shi)別(bie)與(yu)收(shou)集(ji)的(de)效(xiao)果(guo)，也(ye)提(ti)高(gao)了(le)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)的(de)集(ji)成(cheng)化(hua)程(cheng)度(du)
，節(jie)約(yue)了(le)內(nei)部(bu)空(kong)間(jian)。相(xiang)信(xin)在(zai)未(wei)來(lai)
，物(wu)聯(lian)網(wang)時(shi)代(dai)
，壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。