最新的傳感器，包括物聯網和可穿戴設備，將在2020年前快速改變電子產業。不管是檢測病人蛋白質水平的靜音心臟測試儀，還是為糾正錯位的乘客發出警告，這兩項新發明都是新近發明的。感應器在電子裝置中起著重要作用。事實上，隨著科學技術的進步，傳感器的應用越來越廣泛。

根據行業報告，相對于計算機和通信設備市場，傳感器是目前規模最大，發展最快的。在日常生活中，你會發現傳感器，如智能手機，汽車，安全系統，甚至是咖啡壺！除消費電子外，傳感器在物聯網，醫療，核能，國防，航空，機器人和人工智能，農業，環境監測和深海應用等領域都有著重要的作用。

首先是傳感器的智能化。

基本上，感應器是一種輸入裝置，接收信號或刺激，并對之作出反應。如今，一些傳感器將許多感測元件和讀出電路集成到一個硅片中，實現了高精度和多功能。制造商還采用了先進的信號處理與轉換技術與方法。

新型傳感功能更加豐富，包括使用方便，使用方便，靈活等等。新技術的集成，提高了傳感器的智能化水平，使傳感器行業發生了翻天覆地的變化。

普通傳感器仍在許多應用場合使用。但是微電子技術(MEMS)的創新和發展，正在將傳感器技術帶到一個全新的高度。通常傳感器的功能可以通過多種方式進行擴展，現在提供了許多其他功能。這種新型傳感器變得更加智能，提供更高的精度，靈活性和易于與分布系統集成的能力。

利用標準總線或無線網絡接口，智能傳感器既能與其他單片機進行通信，又能與其他單片機進行通信。該網絡接口使數據的傳輸更加方便，同時系統還可以擴展。制造商可以通過計算機網絡診斷傳感器故障，并指導用戶進行遠程故障診斷。

一臺智能傳感器可以包含一系列模擬和數字模塊，每個模塊都有其特定的功能。通過數據處理、模數轉換等功能，提高了傳感器的可靠性和測量精度。圖1展示了典型的智能傳感器結構。

圖一：結構的智能傳感器。

最近常用的一種傳感器。

由于所使用的技術(模擬/數字)不同，目前有各種各樣的傳感器。2020年有幾個最新的傳感器，包括物聯網傳感器，污染傳感器，RFID，圖像，生物識別，印刷，MEMS和NEMS傳感器。

首先是物聯網傳感器。

它包括溫度傳感器，近距離傳感器，壓力，射頻，紅外線，熱釋電，水質，化學，煙，氣體，液位，汽車，醫療等領域的物聯網傳感器。

新近的傳感器通過計算機網絡連接到監視系統。物聯網系統由于其獨特的靈活性，通過傳感器和因特網提供增強的數據收集、自動化和操作，因而在整個行業中得到了廣泛的應用。

物聯網傳感器的全球市場在2015年達到73億美元。預計到2021年，這個數字將達到478億美元，比2016年的將近106億美元增加了35%，而且在2016-2011年之間每年都在增長。亞太傳感器市場預計年復合增長率為36.1%，從2016年的30億美元增長到2021年的140億美元。

二是污染傳感器。

空氣污染傳感器主要用于檢測和監測室內和室外周圍空氣污染狀況。盡管有各種各樣的空氣污染傳感器，但它們主要集中在五個參數上：微粒，臭氧，一氧化碳，二氧化硫和一氧化二氮。空氣污染傳感器通常價格較高，但一般使用的成本較低。

現在市場上有各種傳感器能夠檢測出直徑在2.5微米到10微米(PM10)之間、直徑小于2.5微米(PM2.5)的顆粒。圖2顯示了一個典型的PM傳感器，它在愛好者和實驗者中非常流行。

第二組：PM2.5/PM10傳感器。

圖3顯示了SharpCorporation輕松安裝PM2.5傳感器的10秒時間。

圖3:PM2.5傳感器

③RF識別傳感器。

米大的RFID芯片(圖4)可以直接插入皮下，作為識別卡使用。射頻識別芯片已廣泛應用于許多產品，包括非接觸式銀行卡和Oyster卡。在一些案例中，這種芯片被植入寵物和牛群中進行監測。

圖4：顆粒級RFID芯片。

㈣穿戴式傳感器。

穿戴式傳感器包括醫療傳感器，GPS，慣性測量設備和光學傳感器等。穿戴式傳感器使用先進的技術和微型電路，現已可部署在數字健康監測系統中。

傳感器還集成到了不同的配件中，比如衣服、腕帶、眼鏡、耳機和智能手機。據IDTechEx報道，到2022年，光學，IMU和GPS傳感器將占據傳感器市場的半壁江山(圖5)。

圖片五：可穿戴設備

皮帶式應用和物聯網有望在全球傳感器市場上取得兩位數增長。由于生產成本的降低和傳感器功耗的降低，大多數傳統的有線連接將被無線傳感器所替代，并在將來集成到無線網絡中。

成像式傳感器的發展

智能機器的攝像機是圖像傳感器的最佳范例——圖像傳感器檢測和傳輸構成圖像的信息。數字圖像正在迅速取代模擬圖像，目前大多數數碼相機使用CMOS傳感器以提高速度和降低功耗。

圖像傳感器也可用于自動門。

第六圖：圖像傳感器。

第七，生物傳感器。

其中最常用的是生物識別指紋模塊。R30x指紋模組深受愛好者和實驗者的喜愛。在高通，指紋傳感器包括用于顯示、玻璃和金屬、指向性手勢檢測和屏幕匹配的傳感器。

第八，印刷式傳感器。

在柔性襯底上使用印刷傳感器的技術現在越來越流行。新一代的打印機傳感器將支持從人機接口到環境感知等多種應用。根據IDTechEx報道，到2027年，印刷式傳感器的市場將達到76億美元。

印刷傳感器結構簡單，只需幾個電極，其他傳感器復雜，需要多層沉積。它們的共同點是可以在塑料基板上制作，具有機械彈性、厚度大、重量輕等優點。

③超聲傳感器。

超聲波傳感器通過發射超聲波，把被反射的聲音轉換為電子信號，從而測量目標距離。超聲波比聲音傳播更快，而且可以產生效應。

③無源紅外線傳感器。

無源紅外傳感器可以測量視野中物體發出的紅外(紅外)光。

⑧濕度傳感器

可以被測量的濕度傳感器(或濕度計)，濕度和空氣溫度的測量和報告。當空氣溫度一定時，空氣中水分含量最高的部分稱為相對濕度。空氣濕度是影響人們追求舒適生活的重要因素。

微電子學與電子系統。

微機電系統(MEMS)由1至100微米大小的部件組成。微傳感器和微致動器是其中最引人注目的元素。

微電子學一體化控制的MEMS設備，從結構簡單到帶有多種運動元件的極端復雜的機電系統，一應俱全。也就是說，MEMS傳感器是一種精密設備，其中機械部件、微型傳感器和信號調節電路都是用一小片硅片制成的。

微機電系統一般由機械微結構，微致動器，微傳感器，微電子等組成。圖7顯示了MEMS設備的框圖。

圖7:MEMS結構圖

微型傳感器可通過測量熱、化學、電氣或機械等信息對系統環境變化進行監測。微執行機構處理這些變量，微執行機構根據環境的變化而工作。

現在市場上有幾種常見的MEMS傳感器：

MEMS加速表。它可以測量加速時的靜態和動態作用力。它的主要類型是硅容量，壓阻，熱加速計。

MEMS加速度計可以用于智能手機中的多種控制，包括橫向和縱向模式切換，防模糊捕獲和口袋模式操作。

第二，MEMS陀螺。要檢測的物體角速度。利用MEMS陀螺儀和方向盤傳感器對車輛穩定性側翻狀態進行檢測。

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