压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

在烟台，就有这样一家专注于电容压力传感器，打破国外垄断，实现国产化替代的企业——山东产研科谱纳自控技术有限公司。作为一家去年7月份刚刚成立的新公司，科谱纳自控已经拥有了包括中国核动力院在内的不少客户，眼下还正在与俄罗斯、巴西以及国内多家企业洽谈合作。

电容式压力传感器长期被“卡脖子”

传感器作为数据采集的功能器件，是信息技术的基础核心元器件，采集的数据是整个感知、传输和处理信息系统中延伸到前端“触角”。近年来，全球传感器市场一直保持快速增长。根据赛迪顾问预计，2023年，全球传感器市场规模将增长至2032亿美元，年复合增长率约为8%以上。

工信部电子司副司长杨旭东在“2022世界传感器大会”上介绍，随着5G、人工智能、物联网、大数据、云计算等技术不断突破，作为与外界环境交互的重要手段和感知信息的主要来源，传感器市场需求日益旺盛，预计到2023年，中国传感器市场规模将突破3800亿元。

然而，我国本土传感器行业发展令人担忧，与全世界生产的超过2万种传感器产品品类相比，中国仅能自主生产其中的约1/3左右，整体技术及单品价值量也处于较为低端水平。如此庞大的市场体量却绝大部分被欧美国际传感器巨头占据，成为当前制约中国数字化转型发展的最 大“卡脖子”技术瓶颈之一。

电容式压力传感器作为高端传感器重要的核心品类，最早于20世纪末陆续出现并不断在汽车及工业控制领域应用。其采用陶瓷薄膜作为感压元器件，陶瓷薄膜和陶瓷基体分别制成电容两极，当外部压力作用于陶瓷膜时，陶瓷膜变形，两极之间的距离发生变化，导致电容发生变化，通过特定的ASIC调节芯片输出标准电压信号，从而达到测量压力的作用。

长期以来，全球陶瓷电容式压力传感器市场被美国森萨塔等国外厂商占据，属于“卡脖子”技术及受垄断的传感器产品之一。

聚焦全新赛道加码技术研发

“目前市面上的传感器主要有单晶硅压力传感器和电容式压力传感器，其中的核心部件‘芯片’基本上都要依赖进口，而我们的传感器的核心部件‘中心膜片’，完全是由我们自主研发生产的，打破了国外对我们的‘卡脖子’问题，实现了国产化替代。”熊文峻告诉记者。

压力传感器在国外已有数年的成熟应用，但在国内整体起步较晚，受制于核心技术的缺失和制造工艺的不足，这一市场被美资、德资企业长期占据。国内石油化工、汽车、家电、制药等行业深受其“成本价格高、交货周期长、售后服务成本高”的困扰，转而寻求国产化替代。

“电容式压力传感器是一个全新的赛道，从产品设计、原材料开发、验证优化，到样品线、量产线的搭建，一切都需要从‘零’开始。”熊文峻说。

起步即是巅峰，科谱纳自控聚焦行业“痛点”，自主研发电容式共平面压力传感器，解决了高精度传感器生产过程中的杯体与玻璃体之间的烧结技术、曲率磨差技术、中心膜环状焊接技术、腔体组合技术等难题，将原有承压结构调整为被动承压结构，产品性能达到国际先进水平。

科谱纳自控之所以能在这一细分领域取得如此成绩，离不开硬核的研发实力。公司核心人员从事压力传感器研发20余年，与哈尔滨工业大学、西北工业大学等高校建立了长期合作，打造了一支由多名博士、硕士和高级工程师组成的专业技术团队，联合攻克电容式芯体生产工艺瓶颈、生产效率瓶颈，以及原材料应用等重大行业专业级难题。截至目前，累计获得授权专利7项。

测量精度达0.05级国际先进水平

与其他同类型的传感器相比，我们的传感器的电容腔体实现了成倍缩小。”熊文峻介绍，通过采用微系统技术和微加工工艺使得腔体更为精密，能够在小尺寸下保持较高的稳定性和可靠性，进一步提高了传感器的适用性，使其可以轻松嵌入更为紧凑的系统和设备中。不仅如此，我们还对电容腔体的材料进行了优化，引入了高强度、高灵敏度、轻量化且高耐压的材料，提高了传感器对环境变化和压力波动的适应能力，最终使得传感器的灵敏度和响应速度大幅提升。

“目前市面上传感器的压力测量精度基本上在0.075级，我们的则达到了0.05级，也就是测量更精确、响应速度更快、灵敏度更高。”熊文峻告诉记者。

别看一个压力传感器的体积不大，整个生产工艺却颇为考究，要经过20多道工序，而为了提高产品品质，科谱纳自控还自主研发了多种工艺设备，诸如激光焊接机、mensor校验设备、疲劳测试设备等。

同时，还引入了先进的数字信号处理技术，“这不仅提高了对采集到的产品数据的处理速度，还增强了抗干扰能力，有效提升了传感器的测量准确性和稳定性。”熊文峻说，目前，公司已经开发出10余款传感器产品，其中，精度更高、偏移更小的新型传感器产品的性能已经达到国际先进水平。

眼下，科谱纳自控已经建成年产5万台套的自动化生产线，已与中国核动力研究设计院达成合作意向，产品将深耕核电领域，并已拓展至石油化工、冶金、制药、环境监控等领域。

在石油化工、汽车、电子、制药等行业技术不断升级的推动下，压力传感器的含金量、含新量仍在不断提高。未来，科谱纳自控将以世界一流的业内生产要求为基准，持续推动产品升级，突破国内行业技术瓶颈，推进产品向高技术、高附加值倾斜，更好地服务于各行各业。

文章来源： 大小新闻，投资界，八寶周说