传感器是信息技术革命的重要基础，处于物联网整个构架体系的核心地位，在数字经济推动产业变革的今天，已成为国际竞争实力的重要标志之一。

传感器是一种检测并响应来自物理环境的某种输入的设备（设备、模块、机器或子系统），可精准测量温度、压力、距离、浓度等，是数据采集的入口及智能感知外界的前端。

作为万物互联的神经触角，可让诸多领域的产品设备练就火眼金睛、变得耳聪目明。从太空探索到我们这个蓝色星球一望无际的海洋再到我们生活的山川大地，几乎每个工业化的项目中都离不开各式各样的传感器。

传感器的国家战略要义不言而喻，日本工商界给出评价是，谁支配了传感器，谁就能支配了新时代。

美国像重视中国半导体产业一样重视中国的传感器产业的制 裁，尤其在智能传感器研发制造的相关链条上，传感器、计量仪器仪表等基础器件企业逐渐成为新一轮的打击目标。理由无非就是“支持中国军事现代化”、“威胁美国安全”、“威胁美国技术”、“侵犯人 权”等。黑名单上传感器企业在不断增加，美国的打击全面覆盖、不遗余力，从上游企业到基础研发。

截止2023年3月，已有30多家传感器与计量、仪器及相关企业被列入实体清单中。

芯片和传感器的区别是，芯片可以运算数据，而传感器只能传输数据并不运算数据。芯片是通过晶体管01通断电实现数据运算，其内部构成远高于传感器，制作成本也远高于传感器。传感器是把一些需要感知的参数变成模拟或者数字信号输出的器件，比如温度传感器，压力传感器，液位传感器，流量传感器等等。

中国工程院尤政院士认为：智能传感器的研究方向，一方面是探索新材料、新原理、新技术以提高传感器自身性能；另一方面，随着传感器工艺与标准 CMOS 工艺的融合，微型化、多功能化及智能化将是未来发展的必然趋势。

智能传感器指具有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维和判断功能的传感器。相对于仅提供表征待测物理量的模拟电压信号的传统传感器，智能传感器充分利用集成技术和微处理器技术，集感知、信息处理、通信于一体，能提供以数字量方式传播的具有一定知识级别的信息。

自美国宇航局（NASA）在 20 世纪80年代提出智能传感器的概念以来，经过几十年的发展，智能传感器已成为传感器技术的一个主要发展方向，代表着一个国家的工业及技术科研能力。

高性能、高可靠性的多功能复杂自动、测控系统以及基于射频识别技术的物联网的兴起与发展，愈发凸显了具有感知、认知能力的智能传感器的重要性及其大力、快速发展的迫切性。

为满足各种智能化的应用需求，传感器类别非常多样化，例如：环境传感器、惯性传感器、模拟类传感器、磁性传感器、生物传感器、红外传感器、振动传感器、压力传感器、超声波传感器等。

其中，以下传感器比较常用。

环境传感器，主要有气体传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器等。气体传感器可以应用于空气净化器、酒驾监测器、家装中甲醛等有毒气体的检测器以及工业废气的检测装置等。随着人们对环境问题的重视，环境传感器的重要性越来越凸显，未来有很大的发展空间。

惯性传感器，主要应用在可穿戴产品上，比如智能手环、智能手表、VR头盔等。通过惯性传感器来检测运动的跟踪、识别，告知佩戴者当天的运动量、消耗的卡路里及运动的效果。

磁性传感器，主要用在家用电器上，比如咖啡机、热水器、空调等，用来检测角度转了多少或者行程多少，通常显示在仪表盘上。此外，门磁和窗磁等方面采用的也是磁性传感器，机器人的智能化和精准度也需要磁性传感器做支撑。

模拟类传感器，主要应用在智慧医疗设备上，可以作为心跳、心电图等信号的输入，并将健康数据进行可视化的输出，让用户了解自身第一手健康、运动数据。

红外传感器常应用于红外摄像头、扫地机器人等智能家居方面。

一个真正意义的智能传感器应具有如下功能：1）自校准、自标定和自动补偿功能；2）自动采集数据、逻辑判断和数据处理功能；3）自调整、自适应功能；4）一定程度的存储、识别和信息处理功能；5）双向通信、标准数字化输出或者符号输出功能；6）算法判断、决策处理的功能。

以温度传感器为例，温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：传统分立式温度传感器、模拟集成温度传感器和智能温度传感器。

进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等方向迅速发展。目前的智能温度传感器包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器和接口电路，有的产品还带有多路选择器、中央控制器、随机存取储存器和只读存储器。

智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器，并且是在硬件的基础上通过软件实现测试功能，其智能化程度取决于软件开发水平。

目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨率的智能温度传感器，使用9~12位A/D 转换器，分辨率可以达到0.5~0.625℃。由美国 Dallas 半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，分辨率高达 0.03℃，测温精度为±0.2℃。

在高精密温度测量方面，有学者设计了高性能数字温度传感器，该传感器由石英音叉谐振器，数字接口电路和基于现场可编程门阵列的传感器重置控制算法构成，传感器的灵敏度可以达到10 -6 ℃的数量，即测温分辨率为0.001℃，响应时间1 s，测量精度为0.01℃。

为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作，在一些智能温度传感器的内部，设置了一个可编程的故障排队计数器，专用于设定允许被测温度值超过上下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到所设定的次数才能触发中断端口，避免了偶然噪声干扰对温控系统的影响。

传感器在市场应用方面，既可以助推传统产业的升级，例如传统工业的升级、传统家电的智能化升级；又可以对创新应用进行推动，比如机器人、VR/AR（虚拟现实/增强现实）、无人机、智慧家庭、智慧医疗和养老等领域。

当下，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）可谓是最为热门和最受关注的应用领域之一。这两项技术之所以如此吸引眼球，在于VR虚拟现实能够给人身临其境的感受，AR增强现实可以让人对现实的体验更加形象、强烈和直观。而这些感受，离不开传感器的支撑。

在传感器的应用上，VR/AR 硬件会用到九轴陀螺仪、红外定位传感器、眼球追踪传感器以及手势识别传感器等，可以获取使用者的动作、姿态和加速度等信息。

未来，还将会用到生物传感器。比如，子女去旅游时，在家里的老人搭配上带有生物传感器的体感设备，也能获得与子女旅游的同样体验。VR和AR已应用到游戏、体育、教育、旅游、影 院、医疗等领域。随着VR和AR应用领域的不断延伸，传感器的应用需求将非常巨大。

机器人 ，是一种可编程和多功能的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统 ，一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。

谷歌AlphaGo战胜国际围棋大师的事件，引发了全球对于机器人的关注。在机器人里面，需求诸多传感器，包括对周围环境、对姿态的测试及人机互动方面，并对传感器的性能也提出很高要求。

传感器行业入门门槛高、壁垒高；投资大、风险大。在传感器领域，全球具有原创力、产品体量大的国家，主要集中在美国、德国、意大利和法国。

随着智能时代的出现，传感器产业恰逢一个难得的历史机遇。抓住这一历史机遇，传感器将会迎来一个新的发展高度。对中国传感器产业而言，担负着重大的责任，也面临着重大的挑战。

文章来源： 传感器专家网，未来半导体，弱电行业网