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检查中国传感器技术与世界顶尖技术之间的差距

时间:2019-02-12 20:45 作者:dede58.com 点击:

传感器作为现代科学技术的前沿技术,被认为是现代信息技术的三大支柱之一,也是国内外公认的最有前途的高科技产业。。 中国自动化领域的专家指出,塑料工业网络中的传感器技术直接关系到中国自动化工业的发展状况。 他们认为,“如果传感器技术强大,自动化行业就强大。"。 这表明了传感器技术对自动化工业乃至整个国家工业建设的重要性。。

然而,在传感器的春天,中国公众似乎看到的仍然是外国半导体巨头的盛宴模仿产品在敏捷性方面也不尽如人意然而,外国经常限制国家安全和重大项目所需的传感器和智能仪器 业内人士认为,尽管中国的传感器市场发展迅速,但本地传感器技术与世界水平仍有很大差距一件设备的价格从几十万美元到几百万美元不等经过多年的努力,传感器研究的发展水平仍然相对较好

这种差距一方面表明传感器在感测信息方面落后,另一方面也表明传感器本身在智能和网络技术方面落后。10个项目中只有。 - 长三角地区:以上海、无锡和南京为中心个可以变成产品 由于规模应用不足,国产传感器不仅技术含量低,而且价格高,很难在市场上竞争。该特征的一个结果是,尽管传感器具有高技术附加值,但是仅仅依靠传感器很难形成可观的输出值

目前,全球传感器市场由美国、日本和德国的几家领先公司主导一旦许多外国传感器公司在某些传感器上取得突破,相关的测量仪器将很快开发出来被复制后,很难说清楚,企业无力起诉 美国、日本、德国和中国共占全球传感器市场的7世界知名传感器制造商及其特点 %,中国约占11 %中国传感器发展差距的主要原因 与世界上生产的2万多种产品相比,中国只生产了大约三分之一的产品,总体技术含量相对较低,这是目前迫切需要改变的一个状态大多数产品已经成为现实,并在不断改进和升级1、产品品种不全,规格少,新产品缺乏

中国传感器的发展

早在20世纪60年代,我国就开始涉足传感器制造业在大多数大学和研究机构中,仍有可能跟踪高技术和高技术附加值产品的研发能力,但结果大多是样本,远非工业化,独立开发和拥有自主知识产权的科研成果不多 中国于1972年建立了第一批压阻传感器研究和生产单位因此,许多高性能传感器仍然依赖于城市中的重大项目进口,如化工、电站、冶金、石油、环保、机械等 197产品广泛应用于航空航天、国防、军事工业、机械设备、工业自动控制、汽车电子、医疗、家用电器、暖通空调、石油化工、空气压缩机、天气检测、仪器仪表等领域年,中国成功开发了第一个实用的压阻式压力传感器/多边环境协定传感器公司 1978年,中国第一个固体压阻加速度传感器诞生。 1982年,硅微机械系统( MEM西门子股份公司/西门子股份公司 )加工技术和绝缘体上硅( SOI )技术的研究在中国首次开始。 进入20世纪90年代后,硅微加工技术的绝对压力传感器、微压力传感器、呼吸机压力传感器、多晶硅压力传感器、低成本TO-8封装压力传感器等相继问世并实现了生产附近中小城市的外资企业形成了一个具有热敏、磁敏、超声波和称重功能的传感器工业系统。 改革开放绝大多数制造商很难通过自己的积累来购买新设备,这使得他们不可能在许多新技术和新工艺上跟上外国企业的快速发展0年来,中国传感器技术及其产业取得了巨大进步,主要表现在建立了国家传感器技术重点实验室、微米/纳米国家重点实验室和国家传感器技术工程中心等研发基地北京已经建立了微米/纳米国家重点实验室 MEMS和MOEMS (微光机电系统)等研究项目已被纳入国家高科技发展重点传感器未来的重要应用方向 在“九五”国家重点科技攻关项目中,传感器技术研究在主要传感器产品:压力和动压传感器、位移传感器、倾斜度和角位移传感器、霍尔编码器、磁阻传感器、加速度传感器、振动传感器、湿度传感器、温度传感器等1个品种和86个规格的新产品上取得了成果,初步建立了敏感元件和传感器产业。

目前,中国传感器产业正处于从传统传感器向新型传感器发展的关键阶段,这反映了新型传感器向小型化、多功能、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总体趋势此外,MEMS传感器也是智能工厂的“心脏”2

经过多年的发展,传感器技术可以分为三代:

第一代是结构传感器,它使用结构参数变化来感测和转换信号5

第二代是20世纪70年代开发的固体传感器/霍尼韦尔国际公司 该传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件组成通用电气公司( GE )是一家多元化的技术、媒体和金融服务公司,也是世界知名的传感器制造商之一 它是利用材料的某些特性制成的主要传感器产品:加速度、压力、力、扭矩、冲击、振动、声学、模态和水声测量传感器及配套仪器设备等Epcos开发、制造和销售电子组件模块和系统,重点关注快速增长的尖端技术市场,包括汽车电子、信息和通信技术、工业电子和消费电子 例如,热电效应、霍尔效应和光敏效应分别用于制造热电偶传感器、霍尔传感器和光敏传感器

第三代传感器是一种智能传感器,它刚刚在未来发展起来。它是微机技术和检测技术的结合,使传感器具有一定的人工智能。

中国传感器发展与国外的差距

国内传感器制造商占据中低端市场。从发展趋势来看,国内传感器制造商有三种情况:

首先,私营企业或合资企业的产品占据中低端市场。传统技术和设备可以满足绝大多数产品的制造要求,因此。目前,中国已经形成了从材料、设备、系统到网络的相对完整的传感器产业链。

在网络接口、传感器和网络通信的集成以及物联网架构方面已经取得了巨大进展。然而,工业等级低,企业规模小,技术创新能力差。许多企业只进口国外零部件进行加工,导致严重的同质化现象。然而,落后的生产设备和不稳定的工艺导致产品指标分散和稳定性差。

在研发相对突出的地区,基础工业发展被忽视,商业发展严重滞后。。。目前,中国大约有6000种传感器产品,而国外有20000多种,远远不能满足国内市场需求。高端和中端传感器的进口占80 %,传感器芯片的进口占90 %。本地化存在巨大差距。其中,数字化、智能化、小型化等高科技产品严重短缺。主要国家设备所需的高端产品主要是进口的。

外资企业的产品占据了国内高端市场的绝大部分,并将在未来很长一段时间内继续主导高端市场。这一趋势在短期内不会发生根本变化。。。3。国有企业的发展处于稳定增长状态。总的来说,国有企业的发展跟不上国外的最新技术。除了少数制造商之外,总体差距有扩大的趋势。这是由于传感器技术的快速发展,工艺和制造设备的快速更新,以及许多国内制造商无法制造新设备。

3。。。国内传感器产业现状。一方面,国内传感器传感信息落后;另一方面,传感器本身在智能和网络技术方面落后。由于规模应用不足,国产传感器不仅技术含量低,而且价格高,很难在市场上竞争。。。1980年以后,中国开始重视传感器技术的研究。

。然而,产品开发中的技术进步并不十分理想

许多传感器技术,实际上,国内实验室的研究水平不是很差。不幸的是,它们没有得到充分利用,也没有转化成进入市场的成熟产品。

传感器技术的研究需要相对较长的投资。传感器的研发需要6 - 8年的时间才能成熟,普通中国企业承受不起如此长的时间。中国企业更难承受失败,传感器研究失败的风险也很高。。。在日本企业支持的研发中,许多产品没有形成,但是企业能够负担得起。

相比之下,我们的许多企业已经准备好接受其他企业的产品。这种想法是有问题的,包括我们总是希望引进现成的、有自己项目的外国人才。他们不是要养鱼,而是要抓鱼。

与相对较大的仪器设备相比,传感器在生产过程中所需的投资一般不是很大,因此更适合小企业投资。在这方面,中国应该有优势。然而,如果我们从另一个角度考虑,这也是一个缺点。。。传感器行业的一个特点是传感器本身具有很高的技术含量,但是单个传感器的价格通常不高。

。。总的来说,这种传感器有点像中医里的“药物指南”。它自身的功能非常重要,但真正的规模取决于整个药物。

。。此外,根据中国的专利保护机制,传感器中精心开发的关键技术往往具有“专有技术”的性质。

虽然中国有MEMS传感器企业,但它们都是委托加工的,这可能会被加工企业自己承担。当前的企业创新体系存在很大问题。。。

首先,核心制造技术落后于国外,国内产品不尽如人意。。。外国传感器的新技术、新产品、新工艺和新材料不断涌现。传感器的数字化、智能化和小型化已经成为一种趋势。

尽管中国传感器的研发领域与国外基本相同,但由于一些核心制造技术仍然严重落后于国外,因此在深度和广度上存在很大差异

主要表现如下:。

目前,我国传感器产品的数量约为3000件,而国外已经超过20000件。产品品种的满意度只有60 % - 70 %,远远不能满足国内传感器市场的需求。从行业的产品结构来看,老产品的比例超过60 %,新产品不足,高科技产品更少,数字、智能和小型化产品严重缺乏。总体而言,产品不匹配,系列不完整,低档产品较多,高档产品较少,缺乏市场竞争力。。

2。

科技创新差,拥有自主知识产权的产品少。企业自主开发和技术创新能力差。由于各种因素,国内企业仍然在国外手工生产技术含量低的产品或停产的产品。许多新公司都是外国产品的销售人员和代理商。

2。第二,技术设备落后,产品质量差。

。。经过多年的发展,虽然已经开发了一批技术和产品,但是批量生产技术的稳定性和可靠性还没有得到根本解决,这限制了其应用领域和行业的发展。一些高性能产品没有技术保证,而是通过筛选和分级来保证。从技术角度来看,主要性能指标比国外低1 - 2个数量级,使用寿命低2 - 3个数量级,这是由于国内传感器生产工艺和工艺设备相对落后,微加工技术和封装技术不太先进,人工操作较多,检测方法不规范等原因。

。。

缺乏人力资源和工业发展不足。传感器及其工业的一个特点是它们是技术密集型的。由于技术密集型,要求人才密集型也是很自然的。从目前的国内形势来看,能够满足当今传感器技术发展需求的高水平科研团队、中青年科技专家、技术经理和学术带头人相对短缺,导致工业技术升级速度缓慢,工业发展潜力不足。

3。总体规划不足。

中国传感器产业的分布。目前,中国的传感器企业正在努力追赶外国企业,并且存在区域传感器企业集群。企业主要集中在长三角地区,逐步形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳、Xi等中心城市为主要城市的区域空间布局。

4。逐步形成相对完整的传感器生产系统和工业配套设施,包括热敏、磁敏、图像、称重、光电、温度、气体灵敏度等。

。。珠江三角洲地区:深圳的中心城市占主导地位。

东北:沈阳、长春和哈尔滨是主要城市。该公司主要生产MEMS力传感器、气体传感器和湿度传感器。

京津地区:主要是大学。从事新型传感器的研发,以填补国内某些领域的空白。

中部地区:郑州、武汉和太原是主要城市。PTC/NTC热敏电阻器、感应式数字液位传感器和气体传感器行业正大力发展产学研紧密结合的模式。

从应用领域来看,工业、汽车电子、通信电子和消费电子是传感器的四大市场。国内工业和汽车电子中的传感器约占42 %,而汽车电子和通信电子是增长最快的市场。

智能汽车和无人驾驶是MEMS传感器发展的重要驱动力。在智能汽车时代,大量的MEMS运动传感器将被用来实现主动安全技术:语音将成为人类和智能汽车之间的一种重要互动模式,MEMS麦克风将迎来新的发展机遇。自动驱动技术的兴起进一步将MEMS传感器推向汽车。

汽车行业占MEMS市场总量的30 %以上,2015年全球汽车MEMS行业的收入为37。3亿美元。

根据预测,未来六年,全球汽车MEMS市场预计将达到4

2 %的复合年增长率稳步增长。。。

从这个层面来说,工业机器人成为“奇迹”的利器。它使生产过程持续运行,并使员工远离生产线和设备,以确保人身安全和健康。据预测,MEMS将在未来六年内以7。3 %的复合年增长率迅速增长。。。中国传感器产业未来的五大方向:。1、以工业控制、汽车、通信和信息产业、环境保护为重点服务领域;。

关注传感器、弹性元件、光学元件和特殊电路,开发具有自主知识产权的原创技术和产品;。3。以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加快产业化,使国内传感器品种份额达到70 % - 80 %,高档产品达到60 %以上;。4。基于微机电系统技术;。

依靠集成的、智能的和网络化的技术,我们将加强制造工艺和新的传感器和仪器组件的开发,使领先的产品达到并接近国外同类产品的先进水平

2。计量专业公司

3。精密电子-美国MEA传感器公司拥有世界领先的MEMS制造技术,专门生产各种传感器

4。该公司是业内第一家实现硅MEMS批量加工技术的公司,第一家将LVDT商业化的公司,也是第一家将压电薄膜技术转化为低成本商用传感器和生命特征传感器的公司

5。霍尼韦尔国际公司。

霍尼韦尔国际是一家跨国公司,在技术和制造领域处于世界领先地位

它的业务覆盖世界许多领域。 Mircro Switch (微型开关公司)成立于1935年,并加入霍尼韦尔的传感和控制策略部门。

世界上第一个开发出科技领先的智能压力传感器。目前,全球有20多个系列近60,000种产品,拥有300,000名用户。近半个世纪以来,霍尼韦尔的传感和控制部门以其卓越的产品质量和可靠性以及持续的技术创新在世界上赢得了很高的声誉。主要传感器产品:扩散硅压力传感器、变送器、陶瓷电容压力变送器、扩散硅和陶瓷电容液位变送器、数字压力计、压力校准仪等。

凯勒美国公司。 凯勒公司

美国。凯勒与压阻技术的发展密切相关。凯勒先生开发出第一个压阻式压力传感器后不久,他于1975年创立了凯勒公司,并在提供压力测量解决方案方面成为全球领导者。该公司年产100万个传感器和10系列OEM压力传感器产品。主要传感器产品:压力传感器、压力变送器等。爱默生电气公司。/美国爱默生电气公司。

艾默生电气公司成立于1890年。 路易斯,密苏里,美国,当它还是一个电机和风扇的制造商时。经过100多年的努力,艾默生已经从一家区域制造商成长为一家全球技术解决方案集团公司,并且是《财富》500强公司,长期以来在电子行业排名前两位

主要传感器产品:振动传感器、P H传感器等。。。洛克威尔自动化公司。有限公司。

罗克韦尔自动化公司是一家拥有100年历史的大型工业自动化公司。 它在全球工业自动化电力、控制和信息技术解决方案等领域占据领先地位

他于1988年进入中国,并在上海建立了生产基地,为中国制造业提供世界级的产品和解决方案、服务支持和技术培训。同时,Rockwell Automation为客户提供各种工业领域的专家支持,如采矿、水泥、起重机和船舶应用、地铁、半导体、水和污水处理、轮胎、石油和石化、冶金、汽车、食品和饮料、电力和能源等。。主要传感器产品:压力传感器、温度传感器、电容接近传感器、电感接近传感器、光电传感器、超声波传感器等。通用电气公司/通用电气公司。

GE致力于持续创新、发明和再创造,为客户解决问题。通用电气由四大业务集团组成,每一个集团都包括一些共同发展的部门。

通用电气的产品和服务范围从飞机发动机、发电设备、水处理和安全技术到医疗成像、商业和消费金融、媒体和工业产品。主要传感器产品:车辆传感器、压力传感器、温度传感器、光学传感器(组件)等。。。雷泰公司/雷泰公司。雷声公司是世界上最大的非接触式红外温度计制造商之一,红外温度计的销量在世界同行业中名列前茅。

该公司提供大约13个系列和数百种红外温度计和温度传感器

温度测量范围涵盖- 50℃~ + 3000℃,RAYTEK ( Raytek )红外温度计广泛应用于美国。PCB公司是世界著名的传感器和测量仪器制造商。公司成立于1967年,致力于压电测量技术的研究、开发和产品制造。它的第一个ICP传感器(带有集成电路电荷放大器)在世界上享有很高的声誉。所生产的加速度、压力、力和扭矩传感器及相应的测量仪器广泛应用于航空、航天、船舶、武器、核工业、石化、液压、电力、轻工、交通和车辆等领域。

班纳工程公司。/邦纳工程国际公司。有限公司。Bonner Company总部设在美国明尼苏达州,是世界顶级自动化技术专家和整体解决方案提供商

在40多年的发展过程中,创新一直被视为产品应用和研发的源动力。 公司拥有22000多种产品,拥有最完整的产品线

主要传感器产品:光电传感器、视觉传感器、旋转编码器等。S。西门子一直活跃在中国市场,在工业、能源和医疗服务领域处于领先地位。该公司致力于产品开发和制造,设计和安装复杂的系统和项目,以及定制一系列解决方案。与此同时,它也是世界知名的传感器制造商,拥有卓越的传感器质量。主要传感器产品:温度/压力传感器,工业自动化产品中使用的传感器。电子出口管制系统公司/电子出口管制系统公司。

Epcos在世界各地拥有密集的营销网点网络,其60 %的产品在全球市场处于领先地位。 主要传感器产品:温度/液位/压力传感器等。第一传感器技术有限公司。

第一传感器技术于1999年从柏林科技大学的核心研究部门分离出来。由于其强大的技术力量、创新精神、对客户需求的准确把握以及对下属员工的高度责任感,它现在已经成为压力传感技术市场的企业领导者。该公司专注于压力传感器的研究,并能够将产品的最高工作温度提高到225℃;(三);每年生产一百万个压力传感器芯片,拥有100,000至10,000个超净车间。主要传感器产品:力敏芯片、压力传感器等。

Alluff有限公司/平衡-不平衡变换器

德国Baruf公司成立于1921年,是世界领先的传感器制造商。其产品包括BNS全套电子和机电行程开关、BOS光电开关、BES感应接近开关、电容开关、BMF磁敏开关、BTL线性位移传感器、RFID识别系统和各种插件产品。在广泛的工业应用中,特别是在机械设备领域,为用户提供了创新和有经验的传感器应用程序。主要传感器产品:光电传感器、位移传感器、电感/电容接近传感器等。

汉斯·图尔克有限公司

千克/土耳其。成立于20世纪60年代初,集团在美国、瑞士和中国设立了分公司,在英国、荷兰、比利时、日本等国家和地区设立了分公司和办事处,并发展成为一家专业的跨国集团公司。该公司是世界上最大的专业公司之一,生产接近开关传感器、工业现场总线、本质安全屏障和各种工业用快速连接器。

主要传感器产品:感应式、磁性、电容式接近开关传感器、光电传感器、本质安全隔离屏障、流量开关传感器、各种总线产品连接器等

Pepperl + Fuchs有限公司/飞马座。Pegasus是世界上最著名和最大的传感器专业公司之一,产品种类繁多,数量大,质量可靠。该公司成立于1945年,并于1958年向世界推出了革命性的第一代感应传感器,该传感器已成功应用于化学和石油工业。从感应传感器到超声波传感器,从光电传感器到旋转编码器,从识别系统到现场总线系统,从液体le。

英飞凌科技公司总部设在德国纽比伯格

有限公司。为现代社会的三大技术挑战——能效、连通性和安全性——提供半导体和系统解决方案。英飞凌每年平均将17 %的销售额用于研发,在全球拥有22,900项专利。该公司是世界领先的半导体公司之一,生产优秀的半导体传感器。

主要传感器产品:压力传感器、磁传感器、轮胎压力传感器等。 梅森斯公司

MEMENSES是一家瑞士公司,专门开发和制造压力传感器和压力变送器。目前,该公司已经向市场推出了两大类产品: OEM压力传感器和压力变送器。除了一些标准产品,它主要为用户设计和提供非标准产品和技术服务。

服务的主要内容包括提供传感器技术开发和咨询

MEMENSES位于瑞士微电子和微机械加工技术中心,周围环绕着欧洲和世界著名的大学和研究机构,与它们有着密切的联系和合作。主要传感器产品:传感器芯、隔离压力传感器、压力变送器等。横河电气公司/横河电气公司。有限公司。

从那时起,它一直致力于为用户提供最先进的专业技术,并支持客户进行改革以提高运营效率。 测量仪器部门是其测量技术的核心,拥有高稳定性和高可靠性的产品,以及始终领先于时代的测量技术

通过与Ando Electric公司的合并,通信测量仪器的生产领域进一步扩大。在信息处理领域,尖端技术也得到充分发挥。目前,医学图像信息系统已经在许多医院得到应用,有助于支持医疗和医疗领域的信息化。主要传感器产品: EJA谐振压力传感器、P H传感器、流量传感器等。。。

欧姆龙公司/欧姆龙公司

欧姆龙集团拥有数十种产品,涵盖工业自动化控制系统、电子元件、汽车电子、社交系统和医疗保健设备等广泛领域。它是世界知名的自动控制和电子设备制造商,拥有世界领先的传感和控制核心技术。主要传感器产品:温度/湿度传感器、开关量传感器等。富士电气集团/富士电气集团。富士电气集团通过创造经济利润和最大化企业价值,为社会、股东和投资者做出了自己的贡献。为了实现这一目标,从2003年10月起,引入了一种将整个企业分成子公司的纯控股公司制度。

通过专业公司的自筹资金和快速运营,已经形成了一个“业内最强的专业公司”的集合体。

该公司的硅电容传感器和变送器在技术解决方案上是独一无二的,尤其耀莱复合肥设备制造是在静态压力保护方面。主要传感器产品:压力传感器、电容传感器、变送器等。。。Keyence公司/敏锐集团。随着工业自动化的快速发展,KEYENCE作为传感器和测量仪器的主要供应商,不断开发和制造更新、更可靠的产品,以满足各种制造业的需求。该公司一直致力于支持大量用户,帮助他们成为行业中的佼佼者。

主要传感器产品:光纤传感器、光电传感器、数字激光传感器、接触传感器、RGB颜色传感器、接近传感器、压力传感器等。

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