大力发展传感器技术,提高传感器工作性能!
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当传感器根据压电原理工作时,它被称为压电传感器。压电是一种如果对材料施加机械应力就会产生电的现象。利用压电效应,通过将加速度、应变、压力和力的变化转换为电荷来测量这些变化的传感器称为压电传感器。产生的这种压电性与施加于强压电晶体基板的应力成正比。
加速度传感器是一种可以测量产品加速度的设备。在生活中,我们一般使用两种加速度计,即角加速度计和线性加速度计。目前,它主要被分为压电式加速度传感器、压阻式加速度传感器、电容式传感器以及伺服传感器等几种类型。
压电式加速度传感器主要构造有预压弹簧、基座、压电元件和传感器壳体构成。它们具有环状剪切型,结构简单,可制作出极小、共振频率高的加速度计,环质块粘附于安装在中央支柱上的环状压电元件上。压电式加速度传感器的最高工作温度受限,因为粘合剂会随着温度的升高而变软。
压电式加速度传感器的优势有其保持低噪音输出、应用领域广泛(其适用于低振幅振动测试以及高振幅冲击)、在其动态范围内具有出色的线性度、压电式加速度传感器还可以配置为具有非常高的共振。通过上述可以了解到压电加速度计在冲击和振动测试中非常受欢迎。虽然压电加速度计在其相对较宽的频率范围内表现出色,但在外部极限处,它们可能会出现非常高的偏差。
12月13日,以“传感改变世界·万物智能互联”为主题的“中国西部传感谷”发布会在四川德阳高新区召开。笔者从会上了解到,德阳高新区要打造技术先进、应用繁荣、产业链完善、营商环境优化的传感器产业生态发展系统,为建设中国西部传感谷提供人才和“智力”支撑。
电子科技大学党委书记王亚非表示:“此次与广汉的合作是电子科技大学推进中国特色世界一流大学建设、主动面向国家重大需求、积极服务区域经济发展的重大举措,将有利于进一步发挥电子科技大学在传感领域的科研、人才优势与广汉产业、区位优势深度融合,促进广汉市转型发展、创新发展,打造‘中国西部传感谷’。”
据悉,签约高校和企业将共同致力于在德阳高新区打造研发、创新、孵化、制造于一体的传感器产业发展生态,为广汉建设“西部传感器产业高地”增添新动能。
压力传感器依靠着更为广泛的应用场景大致上稍稍领先惯性(加速度)传感器市场,疫情防控期间疫情期间医疗器械市场需求增加了压力传感器的领先优势,前者在总的MEMS传感器市场的在过去7年几乎恒定在34%-35%之间,后者的同时间段均值则为33%左右,二者相加整个MEMS传感器市场的三分之二。
集微咨询(JW insights)之前曾就全球MCU市场撰文分析,认为该产品大类带有鲜明的电子消费品属性,平均销售价格和出货量有一种微妙的博弈关系,这种现象也部分出现在MEMS市场中,我们看看2012年以来整个传感器市场销售额的增长。
MEMS传感器/执行器的出货量在同一时间段几乎恒定在半导体大类占比的2.5%-3%左右,整个O-S-D则在过去十多年恒定在出货量占半导体大类为72%左右。我们再统计一下2016-2020年以来半导体总的大类的全球出货量分别同比增12%、8%、-7%和3%,年均增长为4%左右,而同时间内MEMS传感器/执行器的出货量年均增8.5%左右,单位销售价格均值下降了9%,典型的例子是知名手机BoM分析机构techinsights拆解iPhone12,得知这款手机的惯性传感器、压力传感器等成本约为2美元,相比之下,iPhone6和iPhone7的各类传感器总成本分别为7美元和6.5美元,成本的降低赋予MEMS传感器ASP下滑以足够的市场空间。
集微咨询(JW insights)查询各个分析机构统计的2014-2020历年MEMS市场的应用场景,可得知该市场的电子消费类占比为61%,汽车应用为17%左右,如果只算MEMS传感器领域。