随着传感器技术的升级换代，几乎各行各业都会用到，而作为仪器仪表与自动化系统*基础元器件，传感器与仪器仪表元器件近年来取得了迅猛发展，也存在着诸多问题，并呈现出多种新技术发展趋势。资料显示，目前我国传感器产品约6000种左右，而国外已达20000多个，远远满足不了国内市场需求。中**传感器进口占比达80%，传感器芯片进口更是90%，国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需**产品主要依赖进口。而涉及国家**和重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表，国外对我国往往采取限制。事实上，我国传感器产业在某些领域已形成优势。先施科技、远望谷等企业在超高射频RFID产品领域占据国内90%的市场份额。根据湘财证券研究报告，汉威电子气体传感器国内市场占有率也高达60%，气体检测仪器仪表市场占有率达9%。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或*佳状态，并使产品达到*好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。我国传感器及仪表元器件存在的问题，主要表现为科技**不足，

　　目前市场上有很多种数据采集设备可用于在ＰＣ上记录数据，如Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ的ＬａｂＶＩＥＷ，不过这类设备的传感器件开始越来越多地采用ＵＳＢ接口而不是ＲＳ２３２或其他传统接口。过去在嵌入式系统中应用ＵＳＢ设备需要性能相对较强的硬件，要带有ＵＳＢ　Ｈｏｓｔ控制器接口、ＲＴＯＳ以及ＵＳＢ软件驱动，结果因ＵＳＢ　Ｈｏｓｔ功能实施成本的原因设计工程师一直都不太愿意在小型８位或１６位ＭＣＵ系统上增加ＵＳＢ设备。但随着*新一代智能ＵＳＢ　Ｈｏｓｔ控制器ＩＣ的推出，与ＭＣＵ配合使用不仅可为ＰＣ应用使用ＵＳＢ数据采集设备，而且还可将数据存储在低成本高容量的闪存盘上。 数据记录应用**个应用实例显示了一个ＭＣＵ控制器和一个带有两个端口的ＦＴＤＩ　ＶＮＣ１Ｌ　ＵＳＢ　Ｈｏｓｔ控制器：一个用于数据传感器件读取信息，另一个用于闪存盘以存储信息。ＭＣＵ和ＵＳＢ　Ｈｏｓｔ控制器之间通过ＵＡＲＴ　（或者ＳＰＩ）命令监控接口进行通信，可使应用通过简单的命令集控制ＵＳＢ设备。应用原理框图见图１。这里选择的ＭＣＵ是Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ　ＰＩＣＤＥＭ　４演示板上的ＰＩＣ１８Ｆ１３２０，虽然它应该直接连到

随着传感器技术的升级换代，几乎各行各业都会用到，而作为仪器仪表与自动化系统*基础元器件，传感器与仪器仪表元器件近年来取得了迅猛发展，也存在着诸多问题，并呈现出多种新技术发展趋势。 资料显示，目前我国传感器产品约6000种左右，而国外已达20000多个，远远满足不了国内市场需求。中**传感器进口占比达80%，传感器芯片进口更是90%，国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需**产品主要依赖进口。而涉及国家**和重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表，国外对我国往往采取限制。 事实上，我国传感器产业在某些领域已形成优势。先施[0.643.23%]科技、远望谷[5.24-2.42%股吧研报]等企业在超高射频RFID产品领域占据国内90%的市场份额。根据湘财证券研究报告，汉威电子[10.36-0.19%股吧研报]气体传感器国内市场占有率也高达60%，气体检测仪器仪表市场占有率达9%。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或*佳状态，并使产品达到*好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传

水流量传感器单独使用的情况很少，绝大多数都用在各类水表、热量表、水流量计等产品上，对封闭管道内的介质流量或流速起到感知与转换的作用。通过测量表计内信号处理部件对其输出信号进行处理与显示，可获得累积流量（即用水量）、瞬时流量、各时段流量以及热量等参数，如有必要还可以将所得结果对外进行传输与通信。 一般情况下，用于工农业过程水流量测量与控制的流量计及仪表，其传感器通常工作在流量范围较窄区间，并以管道中水的瞬时流速或流量作为主要测控目标，而且工作环境条件通常较好；而水表、热量表中水流量传感器则于其明显不同，他们要求传感器有很宽的流量测量范围，以适应同一管道中不同水流量测量的要求。同时，由于工作环境恶劣，不能采用电网电源供电，因此智能电子水表、热量表等必须采用微功耗设计及电池供电，并且应具有在潮湿、淹水环境中可靠工作的特性。主流水流量传感器生活饮用水和供热用水的水流量传感器数量占到总数的80%以上，它们在很多方面能够代表水流量传感器的基本状况及特性。目前，我国用于各类水表（包括机械水表和智能电子水表）的水流量传感器数量特别大，年产量大约为6000多万台，约占全球产量的45%，其中出口量多达22

作为仪器仪表与自动化系统*基础元器件，传感器与仪器仪表元器件近年来取得了迅猛发展，也存在着诸多问题，并呈现出多种新技术发展趋势。 我国传感器及仪表元器件存在的问题，主要表现为科技**不足，尤其是在核心制造技术和关键部件研制等领域。此外，我国在产品质量、水平以及科研成果转化等方面也存在着较大的差距，导致产业发展后劲不足，这些都为我国仪器仪表产业未来发展带来了阻力。今后我国将以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，重点服务工业控制、汽车、通讯、环保等领域，大力发展以MEMS工艺为基础的集成化、智能化和网络化技术，尤其是提升自主**能力。MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺以及封装工艺等都是未来发展的重点。在传感器领域，一些新型传感器也成为了发展重点，如微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器等。智能化技术与智能传感器、网络化技术和网络化传感器是未来发展的重点。在仪表元器件方面，在成型工艺方面，会有着新技术的发展，如电沉积成型工艺，焊接成型工艺等。

流量传感器是流量仪表中*为关键的部件之一，它与信号处理部件、数据传输与通信部件一起共同构成了流量表计及装置。流量仪表在能源计量、工农业生产过程参数测量、环保工程检测及科学实验等方面发挥着非常重要的作用，也是过程自动化仪表与装置中的主要仪表之***量传感器包括了气体传感器、液体流量和多相流量传感器等三类。其中液体流量传感器又包括了水流量、油类流量和其它液体流量传感器等几种。水流量传感器是流量传感器中使用量*大、使用面*广的一种传感器。它主要用于封闭管道中的生活饮用水、原水、灌溉用水、污水、城镇供热用水、生活热水、以及工农过程用水等的计量表计、检测仪表和自动测控装置等，并以生活饮用水和供热热水的计量为主体。水流量传感器以产品门类丰富、品种规格众多、涉及技术面广、工作环境条件复杂等著称。水流量传感器按其测量原理不同可以将其分为容积式和速度式两类传感器。按传感器主要结构及信号获取方式不同，可将水流量传感器划分成有机械运动机构的传感器（如：活塞式、章动式、叶轮式水流量传感器）和无机械运动机构的传感器（如：电磁式、超声式、射流式水流量传感器）等几种。水流量传感器单独使用的情况很少，绝大多数都用在各

在信息消费中，信息来源的准确、及时、覆盖密度大面积广是基础。智能传感器作为众多公众信息的来源，在物联网、智能工业、智能农业、智能交通、智能电网、智能医疗、智能环保、智能物流、智能安防、智能家居等不同领域可以进行信息的采集、处理、分析、传输，是当前急需发展的重要电子器件之一。那么什么是智能传感器呢?传感器是模拟人感官采集外部信息的电子器件，传感器的智能化，就像是要实现人类大脑和神经系统的一部分功能，从感觉到记忆到思维过程，称为“智慧”;智慧的结果就产生了行为和语言，而行为和语言的表达过程是一种“能力”，两者合称“智能”。赋予传感器智能的内涵可以有多个层次和程度，亦如人类的智力和能力的表现，可以用“智商”和“能商”来描述其在个体中发挥智能的程度。因而智能传感器的智慧和能力也会从简单朴素阶段向复杂抽象阶段发展，能够在一定程度上模拟人类大脑和神经系统部分功能的传感器称为智能传感器。具有一定的对所检测参数进行信息处理、分析的功能或是对信息能够存储或是将信息分析结果转化为其他指令等功能的传感器都可以称之为智能传感器。比如通过工艺技术手段将传感器与微处理器两者紧密结合，将传感器的敏感元件及其信号调理

虽然智能电网传感器市场规模到2014年有望翻倍，到2018年营收将轻松超过2亿美元，而且这个市场仅是全球机到机(M2M)数据采集、汇聚和驱动器件市场的一小部分。另外，MachinaResearch公司*近发表的一份分析报告显示，今天的机到机通信已经达到20亿个M2M连接，到2022年连接数将增长到180亿，年复合增长率将达到难以至信的22%。在不久前举办的巴黎智能电网大会上，除了硬件抄表解决方案外，参观者很快就能注意到展会重点已经放在数据管理、分析和数据货币化机会等方面。虽然公共设施提供商展示了一些抄表解决方案，如来自ERDF公司的Linky智能电表，以及各种智能插头，通过这些插头连接的任何电器的功耗数据都能被提取，但大会的*大亮点实际上是如何通过简单的用户界面*佳化地利用这些数据。公共设施提供商需要所有数据，但给*终用户提供的*可能是测量数据的子集，并通过简化的响应场景和经济刺激措施促使他们养成特定的能源消费习惯。虽然在功率测量方面有许多硬件解决方案，但考虑到用户要自己自由的解释并操作以降低能耗花费时，确定*终用户显示的数据级别就成为了一项十分艰巨的工作，欧洲因此推出了许多试验项目。

虽然智能电网传感器市场规模到2014年有望翻倍，到2018年营收将轻松超过2亿美元，而且这个市场仅是全球机到机(M2M)数据采集、汇聚和驱动器件市场的一小部分。另外，MachinaResearch公司*近发表的一份分析报告显示，今天的机到机通信已经达到20亿个M2M连接，到2022年连接数将增长到180亿，年复合增长率将达到难以至信的22%。 在不久前举办的巴黎智能电网大会上，除了硬件抄表解决方案外，参观者很快就能注意到展会重点已经放在数据管理、分析和数据货币化机会等方面。虽然公共设施提供商展示了一些抄表解决方案，如来自ERDF公司的Linky智能电表，以及各种智能插头，通过这些插头连接的任何电器的功耗数据都能被提取，但大会的*大亮点实际上是如何通过简单的用户界面*佳化地利用这些数据。公共设施提供商需要所有数据，但给*终用户提供的*可能是测量数据的子集，并通过简化的响应场景和经济刺激措施促使他们养成特定的能源消费习惯。 虽然在功率测量方面有许多硬件解决方案，但考虑到用户要自己自由的解释并操作以降低能耗花费时，确定*终用户显示的数据级别就成为了一项十分艰巨的工作，欧洲因此推出了许多试验项

对行业状况与趋势的分析和掌握，对于布局未来发展和规划发展方向具有重要意义。作为仪器仪表与自动化系统*基础元器件，传感器与仪器仪表元器件近年来取得了迅猛发展，也存在着诸多问题，并呈现出多种新技术发展趋势。 我国传感器及仪表元器件存在的问题，主要表现为科技**不足，尤其是在核心制造技术和关键部件研制等领域。此外，我国在产品质量、水平以及科研成果转化等方面也存在着较大的差距，导致产业发展后劲不足，这些都为我国仪器仪表产业未来发展带来了阻力。 今后我国将以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，重点服务工业控制、汽车、通讯、环保等领域，大力发展以MEMS工艺为基础的集成化、智能化和网络化技术，尤其是提升自主**能力。 MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺以及封装工艺等都是未来发展的重点。在传感器领域，一些新型传感器也成为了发展重点，如微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器等。智能化技术与智能传感器、网络化技术和网络化传感器是未来发展的重点。在仪表元器件方面，在成型工艺方面，会有着新技术的发展，如电沉积成型工艺，焊接成型工艺等。

压力传感器是使用*为广泛的一种传感器。随着MEMS与现代信息技术的发展，半导体传感器向着微型化、智能化发展，而且其功耗小、可靠性高。在智能建筑、水利水电、航空航天、市话、船舶等多个行业中都有一定的应用。压力传感器是工业实践中*为常用的一种传感器。一般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。压力传感器是使用*为广泛的一种传感器。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量轻，不能提供电学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。智能压力传感器虽然已经上市很久了，很多传感器厂家都声称能生产智能压力传感器，但是经常使用智能压力传感器的客户会发现，智能压力传感器还有一些技术问题有待提高。首先，如何实现对变送

智能压力传感器虽然已经上市很久了，很多传感器厂家都声称能生产智能压力传感器，但是经常使用智能压力传感器的客户会发现，智能压力传感器还有一些技术问题有待提高。首先，如何实现对变送器的加密，保证各种设定数据的权威性是一个问题。现在的智能压力传感器数据没有保密功能，在很多情况不能应用；其次，如何降低变送器在进行通讯时对供电电源的要求。方便现场调试、维护，这也是一个急需解决的问题。再次，如何将变送器测出的其它信息，如环境温度、过程介质静压、差压值等可以在智能终端上显示的内容分离出来.以达一表多用；*后还有一个问题就是如何突破通讯协议上各自为政的局面，实现通讯的标准化、开放化。虽然智能压力传感器的价格略高于常规模拟传感器，但其性能价格比却非常规仪表所能及。合理选择智能传感器能帮助自控人员提高生产效率，降低仪表工作量，减少仪表备品备件，拓宽工作思路、提供解决问题新方法、新思路，*终提高生产过程的自动化水平。

虽然智能电网传感器市场规模到2014年有望翻倍，到2018年营收将轻松超过2亿美元，而且这个市场仅是全球机到机(M2M)数据采集、汇聚和驱动器件市场的一小部分。另外，MachinaResearch公司*近发表的一份分析报告显示，今天的机到机通信已经达到20亿个M2M连接，到2022 年连接数将增长到180亿，年复合增长率将达到难以至信的22%。在不久前举办的巴黎智能电网大会上，除了硬件抄表解决方案外，参观者很快就能注意到展会重点已经放在数据管理、分析和数据货币化机会等方面。虽然公共设施提供商展示了一些抄表解决方案，如来自ERDF公司的 Linky智能电表，以及各种智能插头，通过这些插头连接的任何电器的功耗数据都能被提取，但大会的*大亮点实际上是如何通过简单的用户界面*佳化地利用这些数据。公共设施提供商需要所有数据，但给*终用户提供的*可能是测量数据的子集，并通过简化的响应场景和经济刺激措施促使他们养成特定的能源消费习惯。虽然在功率测量方面有许多硬件解决方案，但考虑到用户要自己自由的解释并操作以降低能耗花费时，确定*终用户显示的数据级别就成为了一项十分艰巨的工作，欧洲因此推出了许多试验项

传感器和仪表元器件是仪器仪表与自动化系统*基础元器件之一。传感器和仪表元器件具有服务面广、品种繁多、需求量大等特点，其技术水平和产品质量的提高，将为我国制造业信息化奠定基础。 现状与问题 我国传感器和仪器仪表的技术和产品，经过发展，有了较大的提高。**已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。但与国外相比，我国传感器和仪表元器件的产品品种和质量水平，尚不能满足国内市场的需求，总体水平还处于国外上世纪90年代初期的水平。存在的主要问题有： (1)科技**差，核心制造技术严重滞后于国外，拥有自主知识产权的产品少，品种不全，产品技术水平与国外相差15年左右。 (2)投资强度偏低，科研设备和生产工艺装备落后，成果水平低，产品质量差。 (3)科技与生产脱节，影响科研成果的转化，综合实力较低，产业发展后劲不足。 战略目标 到2020年，传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标： 以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域，以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，发展具有自主知识产权的原创性技术和产品;－－-以MEMS工艺为基础，以集成化、智能化和网络化技术为

传感器和仪表元器件是仪器仪表与自动化系统*基础元器件之一。传感器和仪表元器件具有服务面广、品种繁多、需求量大等特点，其技术水平和产品质量的提高，将为我国制造业信息化奠定基础。 现状与问题 我国传感器和仪器仪表的技术和产品，经过发展，有了较大的提高。**已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。但与国外相比，我国传感器和仪表元器件的产品品种和质量水平，尚不能满足国内市场的需求，总体水平还处于国外上世纪90年代初期的水平。存在的主要问题有： (1)科技**差，核心制造技术严重滞后于国外，拥有自主知识产权的产品少，品种不全，产品技术水平与国外相差15年左右。 (2)投资强度偏低，科研设备和生产工艺装备落后，成果水平低，产品质量差。 (3)科技与生产脱节，影响科研成果的转化，综合实力较低，产业发展后劲不足。 战略目标 到2020年，传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标： 以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域，以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，发展具有自主知识产权的原创性技术和产品;－－-以MEMS工艺为基础，以集成化、智能化和网络化技术为