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光学传感器有哪些用途?

2023-10-13 02:11:12

由于世界各国普遍重视和投入开发,传感器产业发展十分迅速。近年来全球传感器市场一直保持高速增长,2019年市场规模近2265亿美元。2019年全球MEMS市场规模达169.6亿美元,CIS市场规模近170亿美元。

一直以来,传感器与通信技术芯片操作系统等被称为现代信息技术和物联网的四大核心技术。报告显示,在物联网快速发展的大背景下,2019年中国传感器市场规模已达到2188.8亿元,同比增长12.7%;预计2021年将达2951.8亿元,增速达17.6%。

在各类传感器中,车载传感器、红外测温传感器、光学传感器图像传感器的应用前景尤其广阔,发展备受关注。光学传感器是一种是依据光学原理进行测量的传感器,它有许多优点,如非接触无损测量,几乎没有干扰、高速传输、遥测、遥控等,而且可测参数多、传感器结构简单,因此光学传感器的应用领域非常广泛。

一方面,光学传感器必须使用千分尺分辨率更精确地测量位移、厚度和尺寸;另一方面,传感器必须针对无法触摸的易碎表面进行测量。只需要一个传感器,就可了解位移、厚度、位置、间隙、轮廓和2D 尺寸、3D尺寸。

在多种光学传感器中,光学测量传感器是非接触式的。光学测量使用了许多技术,包括使用相机成像、激光、干涉仪和彩色共焦成像。光学传感器主要包括光栅、光学计量仪器、编码器以及光纤等器件。这些器件相互配合,才能使光学传感器能够正常工作,精确地测量各种数据。

激光测量传感器非常流行,并且用途广泛,可以快速、准确地进行测量。典型的激光传感器向表面发射光,该光在检测器上反射并成像,从而确定该点在XYZ空间中的位置。点激光传感器一次测量一个点,而线激光传感器则同时在一条线上获取数百或数千个点。

光学传感器主要应用于高科技领域,特别是在航空航天事业中,光学传感器有着无可代替的作用。举例而言,在飞机起飞或者降落的过程中,或者飞机在航行的过程中,利用光学传感器能够准确把握飞机的高度,从而确保飞机的安全航行。

由于手持设备对光学传感器需求的增长,如智能手机和平板电脑,全球光学传感器市场正在快速增长。目前,智能手机和平板电脑是市场增长的主要贡献者,只要该市场持续存在,那么对光学传感器(如环境光和接近传感器)的需求也将保持增长。

传感器作为影响国内物联网、工业4.0等产业快速发展的卡脖子技术之一,一直都是依赖国外产品。最近几年,政策、资本都在关注传感器的发展,同时也涌现出了一批像森霸传感、万讯自控这些国内传感器优质企业,在兼具研发、设计、生产、应用的完整产业体系的情况下,传感器国产率将会进一步提升。

从地域分布来看,我国智能传感器产业已初步形成京津冀、长三角、珠三角以及中西部重点城市集聚发展的产业空间格局,产业园区也主要集中于这些核心城市。从区域上看,华东地区为主要聚集区域,企业数量最多,大约占据全国56.86%。此外,在中南、华北等地区占比也比较突出,分别占据23.09%、8.36%的企业资源。

虽然我国的传感器起步相对较晚,在高端传感器方面的发展落后于欧美日韩等发达国家,但是业内人士对于我国传感器产业的发展抱有坚定信心。伴随着国内信息化飞速发展,以及国家政策、资金、平台的大力支持,相信未来我国的传感器产业发展前景一片光明,来日可期。
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