制造工艺成传感器兴废关键,传统工业来帮忙?

Release time：2017-05-12
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source：斯利通陶瓷电路板
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90年代，在党和国家关于“大力加强传感器的开发和在国民经济中普遍应用”的决策指引下，传感器行业进入了新的发展时期，经过多年的发展我国传感器行业形成了一定的优势，但是不足之处也比较明显。

优势有：已经形成了研究、生产和应用体系、人材队伍和部分传感技术的优势，是进一步发展的基础;有一批先进的成果，如刀具/砂轮监控仪系列成果，石油油井用高温、高压传感检测不足之处有：研究开发战略在系统性上的不足，如：传感器与传感系统未能统一布置，形成两套并列，相互脱节的攻关;对传统传感器的革新改进不足，微小型化步子慢，在国内与国际市场上形不成竞争力;加紧特殊环境和工程项目传感技术的研究开发;集成化、智能化和纳米技术与国外差距大。

虽说我国目前正在大力开发MEMS技术，但是我国的传感器技术水平仍然落后世界水平5~10年，想要迎头赶上，就得进行大力革新，落后就得挨打，这是老祖宗留下的教训。前阶段工信部下发了《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》中明确的指出新型元器件技术开发将重点围绕敏感元件和传感器等。并且对于传感器产业化发展提供了规划和政策支持。从“十一五”规划纲要至今从中国传感器市场虽然经历了金融危机的冲击，但是总体保持着强势快速度发展格局，最新传感器技术大多首先在国外发展起来，但是真正的应用却往往首先在中国实现，这正是源于中国庞大而多样的传感器市场特点。相信通过“十一五”重要的发展期中国传感器技术将有进一步跃升，逐步缩短与世界先进传感器技术国家间的差距。


制造工艺成传感器兴废关键,传统工业来帮忙?


中国传感器的市场近几年一直持续增长，增长速度超过15%。2012年中国传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备，其中工业和汽车电子产品占市场份额的42%左右，市场规模达到160亿元，传感器整个市场突破500亿元。在我国大市场的情况下，很多企业发现，即使不去更新换代，市场空间依然很大，导致我国传感器行业更新迭代的速度放缓。技术与生产已经完全脱节。由于没有规模化应用，国内传感器产品普遍存在技术水平低和价格高的矛盾

由此种种可以看出，我国未来传感器行业将必须加强制造工艺，加速整体行业更新速度。制造工艺的加强，与传统工业的技术是分不开的，只有传统工业大力支撑，企业积极汲取，才能共同进步。

举个很简单的例子，目前传感器电路板的应用，在国内，大多使用FR-4环氧树脂材料的基板，要么再就是大功率的就使用的是铝基板，但是在传感器发达国家，都已使用陶瓷基板应用与传感器。陶瓷基板我们能做吗？答案当然是肯定的。而且已经拥有与国际对等甚至超越的技术。据我所知，陶瓷基板目前我国有最新的LAM技术，完全可以达到更高的精度，更好的稳定性，更优良的抗腐蚀性，使用寿命将会大为增加。众所周知，陶瓷的导热性能无与伦比，绝缘性也是举世无双的，那我们在这个基础上，制造工艺的精度达到国际一流呢？

我国目前传感器的销量很大部分来自于损坏需要更换的需求。那么我们为什么不能提高产品质量呢？产品质量的提升意味着成本的增加，售价上涨，但是客户是愿意用的，国产能达到跟进口同样水平，甚至还有所超越的情况下，也就不需要进口了。

说到底，传感器与传统工业还是要相互协作，自身技术的突破不代表可以抛弃传统工业置之不顾，传统工业的新兴技术带给传感器的我相信，将会是大大的惊喜。

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轨对轨Hall传感器芯片的优势有哪些？
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轨对轨Hall传感器芯片的优势有哪些？

　　轨对轨霍尔传感器(Rail-to-Rail Hall Sensor)相较于非轨对轨霍尔传感器，在输出动态范围、信号精度、抗干扰能力及应用适应性等核心性能上具有显著优势，尤其适用于工业控制、汽车电子、精密测量等对信号质量和动态范围要求较高的场景。以下从具体技术特性和应用价值展开详细说明：　　PART01 输出动态范围更大，信号利用率更高：　　轨对轨霍尔传感器的核心优势在于其输出电压能覆盖电源轨的绝大部分范围(通常可达90%Vcc以上)。通过单极磁场响应设计，将输出电压摆幅最大化，使信号从接近地(GND)到接近电源(Vcc)的宽范围内变化。而非轨对轨霍尔传感器的输出范围通常仅覆盖电源轨的中间部分(如30%～70%Vcc)，导致信号动态范围受限。这种宽动态范围的优势在于：　　提升信号分辨率　　更大的输出摆幅意味着更精细的信号层次，能更准确地反映磁场强度的微小变化(如0.1Gs级别的磁场差异)，适用于需要高精度检测的场景(如工业扳机的行程控制、游戏键盘的按键力度检测)。　　兼容更多信号处理电路　　宽输出范围可直接与后续的ADC(模数转换器)、放大器等电路匹配，无需额外的电平转换电路，简化系统设计并降低成本。　　PART02 信号精度与线性度更优，适合精密测量　　轨对轨霍尔传感器通常采用先进的信号调理电路(如激光修整的薄膜电阻、温度补偿模块)，确保输出电压与磁场强度的线性关系更精准。通过轨对轨操作和温度稳定性设计，实现高精度的磁场-电压转换，其线性度和温度稳定性远优于非轨对轨产品。具体表现为：　　高线性度　　轨对轨霍尔传感器的线性误差通常小于0.1%/FS(满量程)，而非轨对轨产品的线性误差可能高达0.5%/FS以上，更适合需要精确测量磁场强度或物理量(如位置、位移、角度)的场景。　　低失调电压　　轨对轨设计通过优化电路布局和工艺，降低失调电压(通常小于10mV)，减少零点漂移，提高长期稳定性。　　PART03 抗干扰能力更强，适应复杂环境：　　轨对轨霍尔传感器普遍集成降噪技术(如先进的滤波电路、屏蔽结构)，能有效抑制环境中的电磁干扰(EMI)、电源噪声和机械振动噪声。通过低输出噪声设计(通常小于1mVrms)，确保在工业环境(如电机、变频器附近)中仍能输出稳定的信号。　　相比之下，非轨对轨霍尔传感器由于输出范围小，信号容易被噪声淹没，导致测量误差增大。轨对轨设计的宽输出范围使信号与噪声的比值(SNR)更高，抗干扰能力更强。　　PART04 应用适应性更广，满足专业场景需求：　　轨对轨霍尔传感器的宽动态范围和高精度特性，使其能覆盖更多专业应用场景，而非轨对轨产品通常仅适用于对信号要求较低的场合(如简单的开关控制)。具体应用包括：　　工业控制领域：　　精准位置检测　　如工业扳机的行程控制、游戏键盘的按键力度检测，需要传感器输出与机械位置线性相关的信号，轨对轨霍尔传感器的高线性度和宽动态范围能满足这一需求。　　电流/电压测量　　如变频器中的电流传感器、电源中的电压监测，需要传感器能处理宽范围的输入信号(如0-50A电流、0-100V电压)，轨对轨霍尔传感器的高动态范围能直接对应这些信号，无需额外的放大电路。　　汽车电子领域　　位置/角度传感　　如曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器，需要传感器在高温(-40°C至150°C)、高振动环境下保持稳定输出，轨对轨霍尔传感器的高温度稳定性和抗干扰能力能满足汽车级要求。　　电机控制　　如无刷直流电机(BLDC)的换向控制，需要传感器精确检测转子位置，轨对轨霍尔传感器的高线性度和快速响应(带宽>1MHz)能确保电机运行的平稳性和效率。　　消费电子领域　　精密输入设备　　如游戏手柄的摇杆位置检测、笔记本电脑的触摸板压力感应，需要传感器能检测微弱的磁场变化(如0.01Gs级别的磁场差异)，轨对轨霍尔传感器的高分辨率能满足这一需求。　　总而言之，轨对轨霍尔传感器的优势可概括为“更宽的动态范围、更高的精度、更强的抗干扰能力和更广的应用适应性”。这些优势使其在工业控制、汽车电子、消费电子等专业领域中，能替代非轨对轨霍尔传感器，成为高精度测量和控制的核心器件。　　对于需要高精度、宽动态范围、复杂环境适应的应用场景(如工业扳机、汽车曲轴位置检测、精密输入设备)，轨对轨霍尔传感器是更优的选择;而非轨对轨霍尔传感器则更适合对信号要求较低的简单场景(如普通的开关控制、低精度位置检测)。
2025-09-15 16:12 reading：326
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