光電傳感器的發(fā)展：中國(guó)光電傳感發(fā)展歷程、產(chǎn)業(yè)鏈、競(jìng)爭(zhēng)格局及趨勢(shì)深度分析！

原標(biāo)題：中國(guó)光電傳感發(fā)展歷程、產(chǎn)業(yè)鏈、競(jìng)爭(zhēng)格局及趨勢(shì)深度分析！

2 中國(guó)光電傳感器行業(yè)市場(chǎng)綜述

2.1 光電傳感器定義與分類(lèi)

光電傳感器（Photoelectric Sensor）又稱(chēng)光傳感器，是一種以光電元件為檢測(cè)元件的傳感器。光電傳感器工作主要依托“光電效應(yīng)”，將可見(jiàn)光波信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，可在光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化功能，并完成信息的傳輸、處理、儲(chǔ)存、顯示及記錄等工作。光電傳感器不局限于光探測(cè)，還可作為其它傳感器的探測(cè)元件直接用于檢測(cè)引起光量變化的非電量，如光照強(qiáng)度、輻射溫度、氣體成分等，也可檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如物體的直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度及工作狀態(tài)等。由于光電傳感器具有信號(hào)響應(yīng)速度快、非接觸測(cè)量、性能可靠、探測(cè)精度和分辨率高等特點(diǎn)，且體積小、重量輕、能耗低，目前廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如航空航天、通信、智能產(chǎn)品、LED 及自動(dòng)化控制等。

按照光電傳感器自身可接收信號(hào)波長(zhǎng)分類(lèi)，可分為 X 射線傳感器、紫外傳感器、可見(jiàn)光傳感器、紅外傳感器等（見(jiàn)圖 2-1）。

（1）X 射線傳感器：接收 X 射線并轉(zhuǎn)化輸出可用電信號(hào)的傳感器。目前，X 射線傳感器多用于 X 射線成像設(shè)備中，如 CT 斷層掃描中 X 射線拍照、牙科 X 射線成像及安檢中的X 射線掃描成像；

（2）紫外傳感器：接收紫外信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的傳感器。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，紫外傳感器通常又可細(xì)分為可見(jiàn)光盲紫外傳感器和太陽(yáng)光盲紫外傳感器；

（3）可見(jiàn)光傳感器：其測(cè)量對(duì)象為可見(jiàn)光，可將接收到的可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成輸出電信號(hào)。可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍在 380mm 至 760mm，該范圍是電磁波譜中人眼可識(shí)別波段。根據(jù)組成傳感器的關(guān)鍵元件不同，可見(jiàn)光傳感器又可分為低端傳感器、中端傳感器及高端傳感器三種（見(jiàn)圖 2-2）。

（4）紅外傳感器：其測(cè)量主要基于紅外線的物理性質(zhì)。按照探測(cè)原理分類(lèi)，紅外傳感器可分為以下幾類(lèi)（見(jiàn)圖 2-3）：

2.2 光電傳感器檢測(cè)模式分析

光電傳感器檢測(cè)作為光電傳感器制造的重要環(huán)節(jié)，決定著光電傳感器產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性。光電傳感器的檢測(cè)模式一般分為對(duì)射式、反射式、偏振式、鏡面式、漫反射式、會(huì)聚式、光幕及激光掃描器八種。其中，對(duì)射式是最早出現(xiàn)的一種光電檢測(cè)模式，具有簡(jiǎn)單易操作的特點(diǎn)。該模式下發(fā)射器的光直接對(duì)準(zhǔn)接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體移動(dòng)并擋住光路時(shí)，傳感器輸出信號(hào)發(fā)生變化表明探測(cè)到待測(cè)物體。目前，反射式是應(yīng)用較多的一種常用檢測(cè)模式。該模式中，發(fā)射器以多種角度發(fā)射光線至待測(cè)物體表面，同時(shí)光線在待測(cè)物體表面以多角度將入射光反射至接收器。由于不同待測(cè)物體表面材質(zhì)及光滑度不同導(dǎo)致對(duì)光的吸收率不同，接收器所接收的反射光強(qiáng)度也不同，因此反射式在判斷待測(cè)物表面性質(zhì)方面具有固有優(yōu)勢(shì)。

2.3 中國(guó)光電傳感器行業(yè)發(fā)展歷程

光電傳感器作為傳感器行業(yè)發(fā)展歷程中的重要產(chǎn)物，其行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷以下三個(gè)階段（見(jiàn)圖 2-4）。

（1） 起步階段（1970-2000 年）

中國(guó)傳感器行業(yè)始于 20 世紀(jì) 50 年代，但在第一代結(jié)構(gòu)型傳感器發(fā)展并應(yīng)用 20 年后，國(guó)家才開(kāi)始意識(shí)到發(fā)展新型傳感器的重要性。因此，1989 年 10 月，敏感元器件與傳感器分會(huì)主辦首屆全國(guó)敏感元器件與傳感器學(xué)術(shù)會(huì)議，會(huì)議吸引當(dāng)時(shí)中國(guó)傳感器領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者、企業(yè)家等人士。此外，在原電子工業(yè)部及敏感元器件與傳感器分會(huì)的積極響應(yīng)下，在“八五”期間，國(guó)家大力支持并建設(shè)中國(guó)敏感元器件與傳感器生產(chǎn)基地。“安徽基地”作為三大基地之一，主要發(fā)展力學(xué)、光學(xué)敏感元器件與傳感器，建立了力、光敏規(guī)模經(jīng)濟(jì)。“九五”期間，國(guó)家大力投資傳感器技術(shù)的研發(fā)建設(shè)，建立“傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”及“國(guó)家傳感技術(shù)工程中心”在內(nèi)的多個(gè)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)基地，促進(jìn)光電傳感器技術(shù)不斷突破，自此，光電傳感器在中國(guó)得到快速發(fā)展，光電傳感器產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)始建立。

（2） 快速發(fā)展階段（2001-2015 年）

伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，光電傳感器在信息行業(yè)發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。“十五”期間，光電傳感器作為區(qū)別于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)式傳感器的新型傳感器，被列入研發(fā)重點(diǎn)。由于國(guó)外的傳感器行業(yè)中國(guó)來(lái)說(shuō)發(fā)展成熟，且處于領(lǐng)先地位。因此，提升傳感器技術(shù)等級(jí)、穩(wěn)定性及應(yīng)用水平成為中國(guó)光電傳感器增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力、縮小差距的攻關(guān)目標(biāo)。自 2002 年起，國(guó)家計(jì)委開(kāi)始組織并實(shí)施新興電子元器件產(chǎn)業(yè)化政策，其中新型光敏元器件獲得產(chǎn)業(yè)化政策支持，該政策推動(dòng)光電傳感器行業(yè)快速發(fā)展，為中國(guó)光電傳感器企業(yè)開(kāi)發(fā)新一代高、精、尖傳感器產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。2006 年，“十一五”規(guī)劃綱要獲得通過(guò)，主要強(qiáng)調(diào)開(kāi)展推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的工作。此外，加速發(fā)展電子信息制造業(yè)、推動(dòng)發(fā)展航空航天產(chǎn)業(yè)、促進(jìn)發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)等計(jì)劃相繼提出，為中國(guó)光電傳感器行業(yè)提供了技術(shù)研發(fā)動(dòng)力及巨大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)空間。到 2011年，光電傳感器相關(guān)材料、器件、系統(tǒng)等方面的發(fā)展不斷進(jìn)步，中國(guó)光電傳感器行業(yè)已形成較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈。

（3） 智能化發(fā)展階段（2016 年至今）

伴隨信息時(shí)代的成熟發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展迅速，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)加速發(fā)展。2017 年 1 月，工信部發(fā)布《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)分冊(cè)（2016-2020 年）》，明確提出中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)加速進(jìn)入“跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展”新階段。由于光電傳感器是信息、航空航天、自動(dòng)化等領(lǐng)域的核心部件，該規(guī)劃為現(xiàn)有光電傳感器向小型化、集成化、智能化及系統(tǒng)化發(fā)展提供有力支持。智能交通、智能家居、智能工業(yè)生產(chǎn)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展壯大，中國(guó)光電傳感器行業(yè)為適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展，已進(jìn)入智能化發(fā)展階段。

2.4 中國(guó)光電傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

過(guò)去五年，得益于中國(guó)汽車(chē)行業(yè)和物流行業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)光電傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模以 8.3%的年復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)增長(zhǎng)。2014 年至 2018 年，中國(guó)光電傳感器市場(chǎng)規(guī)模由 25.9億元增長(zhǎng)至 35.6 億元。由于光電傳感器可廣泛應(yīng)用于智能工業(yè)、智能交通、智能電網(wǎng)、智能可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域，伴隨中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等高新產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，這些領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹袊?guó)光電傳感器行業(yè)未來(lái)市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)，帶動(dòng)中國(guó)光電傳感器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步增加（見(jiàn)圖 2-5）。中國(guó)光電傳感器行業(yè)發(fā)展受下游汽車(chē)制造行業(yè)和物流行業(yè)發(fā)展及國(guó)家政策推動(dòng)，預(yù)計(jì)未來(lái)五年市場(chǎng)規(guī)模將以 9.6%年復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)增長(zhǎng)，并于 2023 年達(dá)到 56.4億元人民幣。

2.5 中國(guó)光電傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

中國(guó)光電傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分為三部分：產(chǎn)業(yè)鏈上游主要參與者是光電傳感器核心電子元件的原料供應(yīng)商，產(chǎn)業(yè)鏈中游主體是光電傳感器制造企業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈下游主要分散在汽車(chē)制造、智慧物流及食品檢測(cè)、煙霧報(bào)警器等其他應(yīng)用領(lǐng)域（見(jiàn)圖 2-6）。

2.5.1 上游分析

中國(guó)光電傳感器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要參與者為光電傳感器核心電子元件的原料供應(yīng)商。核心電子元件的原材料主要包括制備第一代半導(dǎo)體的硅（Si）、第二代半導(dǎo)體的砷化鎵（GaAs）及第三代半導(dǎo)體的氮化鎵（GaN）和碳化硅（SiC）材料。

（1） Si 材料：作為第一代半導(dǎo)體的原材料，廣泛應(yīng)用于中低端的光電轉(zhuǎn)換、傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件。如在可見(jiàn)光傳感器中硅光敏二極管是目前常見(jiàn)的電子元件，由于硅光敏二極管較傳統(tǒng)光敏電阻對(duì)光源的響應(yīng)速度更快、穩(wěn)定性更高，因此其已取代傳統(tǒng)光敏電阻成為新一代中低端光電傳感器的核心電子元件。

（2） GaAs 材料：相較于傳統(tǒng)的硅半導(dǎo)體材料，砷化鎵半導(dǎo)體材料具有高頻、抗輻射、耐高壓等優(yōu)異性能。因此，采用砷化鎵半導(dǎo)體材料制作的光電傳感器多用于集成化、智能化的光通訊設(shè)備、先進(jìn)國(guó)防設(shè)備、航空設(shè)備及衛(wèi)星傳感設(shè)備中。

（3） GaN 和 SiC 材料：繼硅半導(dǎo)體材料和砷化鎵半導(dǎo)體材料后的第三代高端半導(dǎo)體材料。得益于 GaN 和 SiC 材料的寬帶隙特點(diǎn)，其具有高擊穿電場(chǎng)、高飽和電子速率、高熱導(dǎo)率、高電子密度及高遷移率等優(yōu)異的物理性質(zhì)。因此，GaN 和 SiC半導(dǎo)體不僅具有高頻、耐高壓和輻射的特點(diǎn)，還可實(shí)現(xiàn)高溫、大功率、短波長(zhǎng)的工作性能。此外，GaN 和 SiC 半導(dǎo)體的傳導(dǎo)和開(kāi)關(guān)特性表現(xiàn)約為硅半導(dǎo)體的10 倍。因此，采用 GaN 和 SiC 半導(dǎo)體制作的光電傳感器具有傳感效率更快、更穩(wěn)定且工作環(huán)境更復(fù)雜的特點(diǎn)，主要用于對(duì)工作環(huán)境、傳感效率、工作穩(wěn)定性要求較高的高、精、尖領(lǐng)域，如航空航天復(fù)雜環(huán)境下的傳感系統(tǒng)、智能汽車(chē)、智能機(jī)器人、智能家居等。

硅在自然界是豐度最高的元素之一，占地殼的 25%，中國(guó)境內(nèi)的高純度硅礦含量至少在 140 億噸以上，儲(chǔ)量豐富。而受高質(zhì)量制備合成技術(shù)被美、日壟斷的限制，GaA、GaN和 SiC 的價(jià)格比硅昂貴。以第三代 GaN 半導(dǎo)體材料為例，截至目前，大部分 GaN 材料的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)主要來(lái)源于日本、美國(guó)、韓國(guó)，日本在美國(guó)的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)比例達(dá) 34.5%，美國(guó)在 WO 和日本的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)比例分別為 37.4%和 24.9%，韓國(guó)在美國(guó)的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)比例高達(dá) 48.1%。而中國(guó)在國(guó)際范圍內(nèi)的相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)與上述三個(gè)國(guó)家相差甚遠(yuǎn)。因此，目前中國(guó)光電傳感器行業(yè)中硅材料半導(dǎo)體的使用量占比仍高達(dá) 90%，高端光電傳感器所用的第二代和第三代高質(zhì)量半導(dǎo)體材料多依靠進(jìn)口，在高端市場(chǎng)中，中國(guó)半導(dǎo)體材料供應(yīng)商不具備議價(jià)能力。

2.5.2 中游分析

產(chǎn)業(yè)鏈中游主體是光電傳感器制造企業(yè)。中國(guó)是光電傳感器制造大國(guó)，但本土企業(yè)光電傳感器核心技術(shù)掌握程度低，本土企業(yè)以作坊式和 OEM 生產(chǎn)為主要生產(chǎn)模式，生產(chǎn)產(chǎn)品多為中低端產(chǎn)品。本土光電傳感器的制造生產(chǎn)需引進(jìn)歐美及日本先進(jìn)技術(shù)和原材料，企業(yè)對(duì)上游缺乏議價(jià)能力。同時(shí)，中游企業(yè)生產(chǎn)以中低端產(chǎn)品為主，低廉的勞動(dòng)力和低價(jià)原材料是本土企業(yè)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品價(jià)格為高端傳感器價(jià)格的 20%左右，附加值低于高端傳感器，加之中游光電傳感器代工企業(yè)較多，使得中低端產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈，中游企業(yè)缺乏市場(chǎng)定價(jià)權(quán)。由于大型跨國(guó)企業(yè)制造技術(shù)先進(jìn)，規(guī)模化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)顯著，產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格與本土企業(yè)價(jià)格相差較小，但跨國(guó)企業(yè)掌握了高端核心技術(shù)，加之價(jià)值檢測(cè)工藝嚴(yán)謹(jǐn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力高于本土企業(yè)產(chǎn)品，因此，跨國(guó)企業(yè)掌握了市場(chǎng)定價(jià)權(quán)。

2.5.3 下游分析

光電傳感器行業(yè)鏈下游主要涉及汽車(chē)行業(yè)、智慧物流行業(yè)、食品檢測(cè)行業(yè)、煙霧報(bào)警器（見(jiàn)圖 2-7），具體分析如下：

（1） 汽車(chē)制造行業(yè)

汽車(chē)行業(yè)是光電傳感器應(yīng)用最廣泛的下游行業(yè)。光電傳感器主要應(yīng)用于自動(dòng)擋汽車(chē)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，可發(fā)揮車(chē)轉(zhuǎn)向、車(chē)速調(diào)整及光量傳感等作用。光電傳感器是自動(dòng)擋汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的核心零件，以自動(dòng)變速箱的配合零件光電車(chē)速傳感器為例，光電車(chē)速傳感器通常安裝在汽車(chē)的輸入軸，將檢測(cè)到的車(chē)速數(shù)據(jù)以電信號(hào)形式輸出至汽車(chē)中控系統(tǒng)中，中控電腦運(yùn)算變矩器傳動(dòng)比等數(shù)據(jù)并快速響應(yīng)至自動(dòng)變速箱等動(dòng)力部件，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化整車(chē)控制、自動(dòng)換擋及提高騎車(chē)行駛性能的過(guò)程。

目前，中國(guó)自動(dòng)擋汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大，自 2013 至 2018 年中國(guó)自動(dòng)擋汽車(chē)消費(fèi)比例從約 35%上升至 55%左右，已超過(guò)手動(dòng)擋并穩(wěn)步上升。此外，數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)自動(dòng)變速箱的市場(chǎng)滲透率在 2018 年已超過(guò) 60%。因此，目前中國(guó)汽車(chē)行業(yè)對(duì)光電傳感器的需求量正逐年增加，汽車(chē)智能化實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛也將提高行業(yè)對(duì)高端光電傳感器的需求。未來(lái)汽車(chē)行業(yè)仍是光電傳感器主要應(yīng)用的下游領(lǐng)域。

（2） 智慧物流行業(yè)

光電傳感器在智慧物流行業(yè)中的應(yīng)用占比僅次于汽車(chē)行業(yè)。智慧物流的本質(zhì)在于實(shí)現(xiàn)智能、全自動(dòng)的物流體系。光電傳感器作為智能設(shè)備外部環(huán)境信息的檢測(cè)裝置，可采集和傳輸數(shù)據(jù)及信息，是智慧物流體系中的核心設(shè)備。以機(jī)場(chǎng)物流為例，伴隨中國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，機(jī)場(chǎng)物流逐步建立智慧物流體系。機(jī)場(chǎng)物流體系主要包括：行李處理系統(tǒng)、航空貨運(yùn)處理系統(tǒng)和航空配餐系統(tǒng)。由于機(jī)場(chǎng)旅客流量大，行李數(shù)量多且尺寸和種類(lèi)不一，導(dǎo)致行李處理成為機(jī)場(chǎng)物流系統(tǒng)中占用機(jī)場(chǎng)空間和資源最多、流程最復(fù)雜的系統(tǒng)。而采用高精度光電傳感器進(jìn)行行李檢測(cè)，能大幅增加行李分揀和運(yùn)輸?shù)男省８呔裙怆妭鞲衅饕云渚哂许憫?yīng)速度快、數(shù)據(jù)采集和傳輸精度高、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)迅速取代傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)物流系統(tǒng)核心元件。因此，目前機(jī)場(chǎng)行李處理系統(tǒng)對(duì)高精度光電傳感器的需求量持續(xù)增加。此外，2018 年中國(guó)智慧物流行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模已突破 1,000 億元大關(guān)，復(fù)合增速高達(dá) 25%。可見(jiàn)，智慧物流在未來(lái)將為高端光電傳感器提供更多的市場(chǎng)發(fā)展空間。

（3） 食品檢測(cè)

伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高，食品有害物質(zhì)超標(biāo)等事件頻發(fā)，食品安全問(wèn)題備受關(guān)注，光電傳感器在食品檢測(cè)領(lǐng)域需求成為行業(yè)下游應(yīng)用的重點(diǎn)。伴隨科技水平提升，食品檢測(cè)技術(shù)升級(jí)，快速檢測(cè)食品中有害物質(zhì)是食品檢測(cè)行業(yè)發(fā)展的重要方向，光電傳感器檢測(cè)快速準(zhǔn)確，可滿足行業(yè)需求。目前，中國(guó)食品檢測(cè)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大，據(jù)中國(guó)食品安全網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2016 年中國(guó)食品檢測(cè)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不足 500 億元，2018 年食品檢測(cè)行業(yè)規(guī)模已達(dá) 665 億元。此外，2017 年 2 月《“十三五”國(guó)家食品安全規(guī)劃》發(fā)布，對(duì)食品安全檢測(cè)提出了更高要求，促進(jìn)檢食品測(cè)技術(shù)向尖端技術(shù)、集成化、快速檢測(cè)、便攜化檢測(cè)等方面發(fā)展。預(yù)計(jì)到 2020 年，中國(guó)食品檢測(cè)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將突破 1,000 億大關(guān)，中國(guó)食品安全水平將大幅提升，同時(shí)促進(jìn)光電傳感器的需求量大幅上漲，推動(dòng)中國(guó)光電傳感器行業(yè)向好發(fā)展。

（4） 煙霧報(bào)警器

中國(guó)煙霧報(bào)警器行業(yè)發(fā)展較晚，且依托光電傳感器的智能煙霧報(bào)警器應(yīng)用率較低，加之中國(guó)尚未完善居民安裝報(bào)警器的法律法規(guī)，光電傳感器在煙霧報(bào)警器行業(yè)尚未全面應(yīng)用，但伴隨中國(guó)基建項(xiàng)目及“智慧城市”的快速發(fā)展，未來(lái)應(yīng)用占比有望持續(xù)增長(zhǎng)。目前，中國(guó)煙霧報(bào)警器行業(yè)內(nèi)中低端企業(yè)數(shù)量眾多但規(guī)模較小，行業(yè)集中度低，導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力匱乏。反觀發(fā)達(dá)國(guó)家的煙霧報(bào)警器市場(chǎng)已形成寡頭企業(yè)壟斷的格局，主要原因在于中國(guó)消防條例尚不完善，導(dǎo)致煙霧報(bào)警器生產(chǎn)企業(yè)不愿投資尖端技術(shù)研發(fā)，銷(xiāo)售的產(chǎn)品多為中低端的傳統(tǒng)報(bào)警器。集成光電傳感器的智能煙霧報(bào)警器與傳統(tǒng)報(bào)警器相比，具有壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、安全可靠等特點(diǎn)。因此，智能煙霧報(bào)警器是改善中國(guó)消防系統(tǒng)和建設(shè)“智慧城市”的重要元素。目前，中國(guó)城市化進(jìn)程加速發(fā)展，居民的安全意識(shí)不斷提升，政府對(duì)消防部門(mén)的監(jiān)管力度大幅提升，從而刺激中國(guó)煙霧報(bào)警器行業(yè)的智能化發(fā)展，將促進(jìn)光電傳感器在該領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

3 中國(guó)光電傳感器行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素分析

3.1 高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展提升市場(chǎng)需求

伴隨物聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等高新產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)光電傳感器行業(yè)獲得機(jī)遇（見(jiàn)圖 3-1）。各產(chǎn)業(yè)集成化、信息化、智能化進(jìn)程的推進(jìn)，為中國(guó)光電傳感器行業(yè)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間，光電傳感器將廣泛應(yīng)用于智能工業(yè)、智能交通、智能電網(wǎng)、智能可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。目前，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)已初步形成較完善的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)體系，行業(yè)規(guī)模不斷增大。2014 年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模為 5960.3 億元，2018 年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模高達(dá) 13,976.3億元，年復(fù)合增扎率高達(dá) 23.8%。正處在高速發(fā)展階段的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將催生大量新技術(shù)、新產(chǎn)品，如自動(dòng)控制、信息傳感、射頻識(shí)別等技術(shù)，而光電傳感器是實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的關(guān)鍵器件。因此，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，為光電傳感器行業(yè)發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)空間。根據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，2022 年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模將突破 7 萬(wàn)億元，屆時(shí)光電傳感器的需求量將大幅上漲，促進(jìn)光電傳感器的消費(fèi)數(shù)量，推動(dòng)中國(guó)光電傳感器行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

3.2 上下游行業(yè)聯(lián)動(dòng)提升供給能力

中國(guó)光電傳感器行業(yè)上下游企業(yè)在多項(xiàng)利好政策加持下增速發(fā)展，提升光電傳感器技術(shù)含量，促進(jìn)光電傳感器在各行業(yè)應(yīng)用占比上漲，推動(dòng)中國(guó)光電傳感器行業(yè)快速發(fā)展。“十二五”期間國(guó)家密集出臺(tái)智能化物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相關(guān)的政策，光電傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵功能器件，其研發(fā)目標(biāo)提升至新高度。2011 年，工信部出臺(tái)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)“提升全行業(yè)傳感技術(shù)水平，重點(diǎn)支持行業(yè)下游超高頻和微波 RFID 標(biāo)簽、智能傳感器、位置感知技術(shù)、基于 MEMS 的智能化傳感器等關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)的研發(fā)”，其中智能傳感器包含智能光電傳感器。下游應(yīng)用企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)大，促進(jìn)智能傳感器市場(chǎng)需求量上漲，同時(shí)為傳感器制造企業(yè)提供研發(fā)方向和資金支持。

實(shí)現(xiàn)智能光電傳感器的制造，高性能半導(dǎo)體材料是核心。2017 年中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布《中國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展線路圖》提出重視新材料、新工藝的研發(fā)、重點(diǎn)開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品、企業(yè)由粗放式向精細(xì)化管理升級(jí)，擴(kuò)大國(guó)際合作，占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)等發(fā)展目標(biāo)，為行業(yè)上游材料研發(fā)和中游企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展明確了思路。因此，國(guó)家政策將推動(dòng)中國(guó)光電傳感器行業(yè)上中下游同時(shí)發(fā)展，促進(jìn)光電傳感器產(chǎn)品向數(shù)字化、智能化、集成化發(fā)展，提高中國(guó)光電傳感器行業(yè)創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，有望結(jié)束國(guó)際寡頭企業(yè)對(duì)高性能新半導(dǎo)體材料、高端光電傳感器的長(zhǎng)期壟斷局面（見(jiàn)圖 3-2）。

4 中國(guó)光電傳感器行業(yè)制約因素分析

4.1 低端產(chǎn)能過(guò)剩，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重

中國(guó)光電傳感器市場(chǎng)存在低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩、低端產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重、傳感器制造企業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力低等問(wèn)題（見(jiàn)圖 4-1）。低端光電傳感器產(chǎn)能過(guò)剩、同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重的主要原因涉及四個(gè)方面：（1）目前，中國(guó)光電傳感器企業(yè)雖數(shù)量眾多，但中小型企業(yè)數(shù)量占比超90%，受限于核心技術(shù)和規(guī)模水平，大部分企業(yè)采取求穩(wěn)的經(jīng)營(yíng)方式，集中于傳統(tǒng)光電傳感器的生產(chǎn)制造，對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)投入較小；（2）下游應(yīng)用領(lǐng)域正向高端化、集成化、智能化發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)低端光電傳感器的需求量逐漸減少，但由于中國(guó)光電傳感器長(zhǎng)期以來(lái)專(zhuān)注于生產(chǎn)制造低端光電傳感器，因此無(wú)法快速轉(zhuǎn)入高端傳感器的研發(fā)制造中，導(dǎo)致中國(guó)光電傳感器行業(yè)內(nèi)低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩；（3）上游企業(yè)議價(jià)能力弱，中國(guó)光電傳感器行業(yè)內(nèi)上游多為中小型生產(chǎn)企業(yè)，其規(guī)模遠(yuǎn)小于國(guó)際龍頭生產(chǎn)企業(yè)，加之缺乏對(duì)高性能半導(dǎo)體材料的核心制造技術(shù)，不具備上游原材料議價(jià)優(yōu)勢(shì)，高端產(chǎn)品的生產(chǎn)成本高于國(guó)際龍頭企業(yè)的產(chǎn)品；（4）品控能力不足，中國(guó)光電傳感器企業(yè)檢測(cè)流程時(shí)間短，導(dǎo)致品控能力弱，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。以德國(guó)企業(yè)為例，其傳感器檢測(cè)時(shí)間通常為 6 個(gè)月左右，而本土品牌傳感器檢測(cè)時(shí)間通常少于一個(gè)月。

中國(guó)光電傳感器行業(yè)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)失衡，高端市場(chǎng)由國(guó)際寡頭企業(yè)壟斷，本土由低端產(chǎn)能占據(jù)主導(dǎo)地位，上游及下游的議價(jià)能力偏弱。中游光電傳感器生產(chǎn)企業(yè)利潤(rùn)空間低，承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)能力弱，阻礙行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大。此外，受中美貿(mào)易摩擦影響，信息和通信技術(shù)、航天航空、機(jī)器人、醫(yī)藥、機(jī)械等行業(yè)的產(chǎn)品出口受到限制，本土低端光電傳感器作為其上游產(chǎn)品之一同樣受到不利影響，導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩，將進(jìn)一步削弱中國(guó)光電傳感器企業(yè)的盈利能力及其競(jìng)爭(zhēng)力，制約其發(fā)展。

4.2 核心技術(shù)與國(guó)際一流水平存在差距

中國(guó)光電傳感器行業(yè)上游及中游企業(yè)缺乏對(duì)核心、高端技術(shù)的掌握，導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展與國(guó)際發(fā)展水平存在差距，嚴(yán)重阻礙中國(guó)光電傳感器行業(yè)智能化發(fā)展及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提升（見(jiàn)圖 4-2）。高性能半導(dǎo)體新材料的制備技術(shù)與國(guó)際一流水平差距較大，是制約中國(guó)光電傳感器行業(yè)搶占高端市場(chǎng)份額的核心因素。新材料被稱(chēng)為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、發(fā)展高端技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。先進(jìn)半導(dǎo)體材料是具有高附加值的新材料。目前，大部分國(guó)際企業(yè)占據(jù)高附加值新材料的主導(dǎo)地位，如日本的日立電工、住友電工、三菱化學(xué)和德國(guó) FCM 等著名半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商占據(jù)近 90%的砷化鎵半導(dǎo)體材料市場(chǎng)份額。同時(shí)，美國(guó)科銳（Cree）公司掌握第三代 SiC 半導(dǎo)體材料的核心制備技術(shù)，在 SiC 半導(dǎo)體材料市場(chǎng)中具有核心競(jìng)爭(zhēng)力。反觀中國(guó)半導(dǎo)體材料發(fā)展，盡管改革開(kāi)放以來(lái)半導(dǎo)體材料行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，制造企業(yè)數(shù)量不斷增加，但由于缺乏對(duì)新型半導(dǎo)體材料的核心制備技術(shù)，企業(yè)盈利基本依靠生產(chǎn)和出售技術(shù)較為成熟、成本低廉的傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，行業(yè)內(nèi)高技術(shù)含量的光電傳感器主要依賴(lài)進(jìn)口，嚴(yán)重影響中國(guó)光電傳感器行業(yè)的健康發(fā)展。因此，核心技術(shù)的缺失影響光電傳感器性能、應(yīng)用潛力和價(jià)值提升，制約中國(guó)光電傳感器行業(yè)的改革升級(jí)進(jìn)程發(fā)展，阻礙其進(jìn)入高端市場(chǎng)，導(dǎo)致中國(guó)光電傳感器行業(yè)長(zhǎng)期處于中低端領(lǐng)域發(fā)展，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力弱。

5 中國(guó)光電傳感器行業(yè)政策及監(jiān)管分析

中國(guó)政府通過(guò)頒布一系列政策支持、規(guī)范光電傳感器行業(yè)發(fā)展（見(jiàn)圖 5-1）。2014 年 6月，中國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布的《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》指出到 2020 年，集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)際水平的差距進(jìn)一步縮小，行業(yè)銷(xiāo)售收入年均增速超過(guò) 20%，將促進(jìn)行業(yè)發(fā)展集成電路，為光電傳感器拓展應(yīng)用空間。到 2030 年，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達(dá)到世界先進(jìn)水平，一大批先進(jìn)公司進(jìn)入世界第一生產(chǎn)梯隊(duì)。2016 年末，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃中提出，推動(dòng)智能傳感器等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，為光電傳感器行業(yè)發(fā)展提供動(dòng)力。2017 年 4 月，中國(guó)科技部發(fā)布的《“十三五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)傳感器等制造行業(yè)將通過(guò)應(yīng)用微電子、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，提高產(chǎn)品的智能化水平，提升研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和經(jīng)營(yíng)管理的技術(shù)水平，打造高端產(chǎn)品，指明了光電傳感器行業(yè)的發(fā)展方向。2017 年 11 月，中國(guó)工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布《智能傳感器制造指南（2017-2019 年）》，該指南強(qiáng)調(diào)在戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵期，聚焦智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)制造和汽車(chē)電子等重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，推動(dòng)智能傳感器發(fā)展。2018年 12 月，中國(guó)工業(yè)和信息部印發(fā)了《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2018 年版）》，確定 166 種需要重點(diǎn)發(fā)展的新型材料，其中光電傳感器所需的多晶硅、集成電路用光刻膠等多種光電傳感器原材料均被列入，為高端光電傳感器的研發(fā)提供有力支持。

6 中國(guó)光電傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析

6.1 投資企業(yè)與高校、研究所合作，發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢(shì)

中國(guó)光電傳感器行業(yè)中，上游一體化半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園優(yōu)勢(shì)凸顯。產(chǎn)業(yè)園利于發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢(shì)，提高中國(guó)光電傳感器行業(yè)自主研發(fā)能力，推進(jìn)高端傳感器研發(fā)發(fā)展。上游半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園逐漸取代處在低端市場(chǎng)的小型半導(dǎo)體材料生產(chǎn)廠商，由高校、研究所等相關(guān)研究機(jī)構(gòu)提供最新的實(shí)驗(yàn)室前沿研究成果，產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目投資方提供科研資金支持，將尖端的科研成果產(chǎn)業(yè)化，提升中國(guó)光電傳感器行業(yè)的創(chuàng)新能力，擺脫國(guó)際寡頭企業(yè)對(duì)核心技術(shù)的壟斷。2016 年北京大學(xué)光電研究院、吳江區(qū)人民政府聯(lián)合大豐投資等投資商共同建立產(chǎn)學(xué)研第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園，有望在 2020 年初形成中國(guó)第一個(gè)以 GaN 為主、百億級(jí)規(guī)模的第三代半導(dǎo)體材料產(chǎn)學(xué)研基地，將為中國(guó)光電傳感器行業(yè)中游制造企業(yè)提供高性價(jià)比的第三代半導(dǎo)體材料，提升行業(yè)整體的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

產(chǎn)學(xué)研理念深入中國(guó)光電傳感器行業(yè)鏈上游是行業(yè)持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)是中國(guó)光電傳感器行業(yè)上游企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力和占據(jù)國(guó)際高端市場(chǎng)份額的有力手段。目前，上游制造企業(yè)不具備高端半導(dǎo)體材料的核心制備能力，一體化產(chǎn)業(yè)園的產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢(shì)將有望改善這一問(wèn)題。此外，投資企業(yè)直接提供科研資金支持有利于高校和研究所專(zhuān)注于培養(yǎng)頂尖的技術(shù)人才，提高該領(lǐng)域頂尖技術(shù)人才比重，同時(shí)鼓勵(lì)人才到上游其它中小型生產(chǎn)企業(yè)就業(yè)，提升上游企業(yè)整體技術(shù)發(fā)展水平，增強(qiáng)議價(jià)能力，推動(dòng)行業(yè)整體高端化發(fā)展，預(yù)計(jì)未來(lái)產(chǎn)學(xué)研發(fā)展趨勢(shì)將進(jìn)一步加深，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展。

6.2 光電傳感器呈現(xiàn)智能化、微型化、多功能化發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)光電傳感器將朝著智能化、微型化及多功能化方向發(fā)展，推動(dòng)其下游應(yīng)用領(lǐng)域范圍不斷擴(kuò)大（見(jiàn)圖 6-1）。伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展，物流、汽車(chē)、家居、LED、航空航天、軍事等領(lǐng)域?qū)Ω叨斯怆妭鞲衅鞯男枨罅侩S之上漲，下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的性能提出更高要求：

（1）智能化發(fā)展趨勢(shì)：光電傳感器的智能化是在傳感器中內(nèi)置微處理器，使其具有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)補(bǔ)償、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、邏輯判斷等交互功能。居民消費(fèi)水平不斷提高，對(duì)下游產(chǎn)品的體驗(yàn)要求隨之提升，光電傳感器要求具有保密性高、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)、自適應(yīng)性強(qiáng)、通信功能強(qiáng)等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)以海伯森為代表的企業(yè)，將研發(fā)重點(diǎn)和突破方向集中于智能化光電傳感器，海伯森產(chǎn)品可應(yīng)用于智能交通、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)以及安防監(jiān)控等高速發(fā)展行業(yè)，伴隨以上行業(yè)市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)張，智能化光電傳感器的市場(chǎng)需求將吸引更多企業(yè)投入資金進(jìn)行相關(guān)研發(fā)，因此，智能化是光電傳感器發(fā)展的必然趨勢(shì)；

（2）微型化發(fā)展趨勢(shì)：傳統(tǒng)光電傳感器體積較大，應(yīng)用領(lǐng)域受限，無(wú)法應(yīng)用于便攜設(shè)備、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。精密加工、微電子、集成電路等技術(shù)、新材料的發(fā)展及應(yīng)用，將使光電傳感器中電子元器件由毫米級(jí)轉(zhuǎn)向微米級(jí)甚至納米級(jí)，推動(dòng)光電傳感器的微型化趨勢(shì)。以歐姆龍、基恩士為代表的跨國(guó)企業(yè)資本實(shí)力雄厚，已擁有超小型、內(nèi)置型光電傳感器系列產(chǎn)品，中國(guó)便攜、智能、可穿戴設(shè)備制造行業(yè)快速發(fā)展，對(duì)微型和超小型光電傳感器需求將不斷上漲，刺激本土光電傳感器行業(yè)向微型化發(fā)展；

（3）多功能化發(fā)展趨勢(shì)：?jiǎn)蝹€(gè)光電傳感器僅能完成單一測(cè)量任務(wù)，光電傳感器在實(shí)際應(yīng)用通常需要同時(shí)測(cè)量多種被測(cè)變量，以全面、準(zhǔn)確地反映客觀事物和環(huán)境。因此，實(shí)現(xiàn)多功能化是當(dāng)前光電傳感器技術(shù)發(fā)展中一個(gè)重要的研究方向。伴隨光電傳感器應(yīng)用領(lǐng)城的不斷增加，借助半導(dǎo)體的蒸鍍、擴(kuò)散、光刻、精密微加工及組裝等技術(shù)，將多種敏感元件整合在同一基板上成為可能。目前已研制出的多功能傳感器應(yīng)用較少，傳感器功能為溫度與濕度同時(shí)檢測(cè)，或是壓差、靜壓和溫度同時(shí)檢測(cè)，此外，仿生傳感器將觸感、刺激和試聽(tīng)辨別檢測(cè)已有部分研究成果問(wèn)世，未來(lái)還將有更多多功能傳感器將被研發(fā)出來(lái)。

7 中國(guó)光電傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析

7.1 中國(guó)光電傳感器行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局概述

（1）中國(guó)光電傳感器企業(yè)主要分布在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，以上海、無(wú)錫、南京為中心，形成了光電、熱敏、圖像、溫度等較為完備的傳感器生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)配套體系，產(chǎn)品以低端傳感器為主。中國(guó)是光電傳感器制造大國(guó)，本土企業(yè)光電傳感器核心技術(shù)掌握程度低。本土企業(yè)以作坊式和 OEM 生產(chǎn)為主要生產(chǎn)模式，生產(chǎn)產(chǎn)品多為中低端產(chǎn)品。中低端產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)以成本為主要優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致中低端產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。跨國(guó)企業(yè)則掌握核心制造技術(shù)，加之檢測(cè)工藝嚴(yán)謹(jǐn)，產(chǎn)品質(zhì)量高于本土產(chǎn)品。激光紅外傳感器等高端傳感器的核心技術(shù)的掌握賦予了德國(guó)和日本企業(yè)高競(jìng)爭(zhēng)力，導(dǎo)致高端傳感器市場(chǎng)份額主要由德國(guó)和日本企業(yè)占據(jù)（見(jiàn)圖 7-1）。由此，光電傳感器行業(yè)形成了中低端市場(chǎng)以價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)為主、高端市場(chǎng)以品牌競(jìng)爭(zhēng)為主的競(jìng)爭(zhēng)格局。

（2）光電傳感器屬于資金密集和技術(shù)密集型產(chǎn)品，需要大量的科研投入和長(zhǎng)期的技術(shù)積累，美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家通過(guò)近 80 年的發(fā)展，掌握了全球領(lǐng)先的傳感器技術(shù)。特別在智能汽車(chē)傳感器制造領(lǐng)域，美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家實(shí)現(xiàn)車(chē)用高端傳感器技術(shù)壟斷，在光電傳感器性能和穩(wěn)定性方面擁有較大優(yōu)勢(shì)。以博世為例，博世年均生產(chǎn)傳感器 2 億 5 千萬(wàn)個(gè)，中國(guó)新車(chē)中約 30%的輪速傳感器來(lái)自博世。相比之下，中國(guó)車(chē)身感知傳感器廠家以小型公司為主，生產(chǎn)的產(chǎn)品多為低端傳感器器件。此外，由于全球自動(dòng)駕駛傳感器發(fā)展歷程短，中國(guó)與國(guó)外技術(shù)水平差距相對(duì)小，近五年受光電傳感器需求上漲推動(dòng)，中國(guó)本土光電傳感器發(fā)展速度較快，核心技術(shù)突破將成為行業(yè)新進(jìn)入企業(yè)發(fā)展的重要方向。

本文轉(zhuǎn)載自頭豹研究院，分析師單琳 ，僅供行業(yè)交流學(xué)習(xí)之用，感謝分享！江蘇激光聯(lián)盟轉(zhuǎn)載

不代表江蘇激光聯(lián)盟觀點(diǎn)及立場(chǎng)，僅供交流學(xué)習(xí)之用。 返回搜狐，查看更多

責(zé)任編輯：

光電傳感器的發(fā)展：光電傳感器的發(fā)展史

安森美AR0234CS圖像傳感器獲人工智能產(chǎn)品創(chuàng)新獎(jiǎng)

新物聯(lián)號(hào)：科技前沿                              2021-8-23    共有: 736 瀏覽
 2021年8月23日 —安森美(onsemi，納斯達(dá)克股票代號(hào)：ON)宣布其全局快門(mén)AR0234CS 230萬(wàn)像素CMOS圖像傳感器在“2021年中國(guó)人工智能卓越創(chuàng)新獎(jiǎng)”評(píng)選中獲選為“最具創(chuàng)新價(jià)值產(chǎn)品獎(jiǎng)”。

2022第十五屆北京國(guó)際智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：張俊紅                               2021-8-24    共有: 922 瀏覽
 為大力將展會(huì)提高全面性、品牌性、提升規(guī)模，檔次、也為服務(wù)于全國(guó)各地區(qū)，定于2022年04月在中國(guó)國(guó)際展覽中心舉辦“2022第十五屆北京國(guó)際智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會(huì)”誠(chéng)懇邀請(qǐng)各新老參展商積極參展！

南京智博會(huì)主題展:2021南京國(guó)際智慧燈桿及智慧路燈展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：張俊紅                               2021-8-24    共有: 423 瀏覽
 普通路燈解決了照明問(wèn)題，文化路燈打造了城市名片，智慧路燈將成為智慧城市入口。“新基建”浪潮下，地方專(zhuān)項(xiàng)債規(guī)模擴(kuò)大，累計(jì)地方專(zhuān)項(xiàng)債發(fā)行額為.92億元，同比增長(zhǎng)148.45%，國(guó)內(nèi)首只智慧燈桿的專(zhuān)項(xiàng)債落地，開(kāi)創(chuàng)公路領(lǐng)域發(fā)行智慧路燈專(zhuān)項(xiàng)債券先河，“多桿合一、一桿多用”成為城市現(xiàn)代化建設(shè)大趨勢(shì)。隨著行業(yè)成長(zhǎng)，有實(shí)際產(chǎn)品、能落地實(shí)施項(xiàng)目的智慧燈桿企業(yè)數(shù)量從2015年5家發(fā)展到了如今的40－50家，

2021 南京智博會(huì)AIOTE 第十四屆南京智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：張俊紅                               2021-8-24    共有: 411 瀏覽
 由南京大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、北京銘世博國(guó)際展覽有限公司聯(lián)合主辦、南京垠坤投資實(shí)業(yè)有限公司協(xié)辦的2021南京智博會(huì)AIOTE暨第十四屆南京智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)博覽會(huì)將于2021年12月8日-10日在南京國(guó)際展覽中心舉辦。

自連科技物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品四大應(yīng)用方向

新物聯(lián)號(hào)：自連科技                              2021-8-24    共有: 323 瀏覽
 為了滿足不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)需求，支持設(shè)備開(kāi)發(fā)商、設(shè)計(jì)公司、系統(tǒng)集成商和用戶在這些宏大的新賽道中快速導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng)和智能化技術(shù)，自連科技精心打造了一個(gè)全面的智能與物聯(lián)產(chǎn)品和解決方案技術(shù)平臺(tái)，并通過(guò)持續(xù)深耕醫(yī)療和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，形成了以下四條物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品主線并在此基礎(chǔ)上不斷推出新品，以及可根據(jù)不同場(chǎng)景中的設(shè)備狀態(tài)和客戶需求，快速實(shí)現(xiàn)定制方案的服務(wù)能力。

新物聯(lián)號(hào)：隨心所欲                              2021-8-24    共有: 298 瀏覽
 國(guó)際網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)展覽會(huì) ，是中國(guó)（上海）國(guó)際技術(shù)進(jìn)出口交易會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)上交會(huì)CSITF），的主體活動(dòng)之一，是經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，由中華人民共和國(guó)商務(wù)部、科技部、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局和上海市人民政府共同主辦，聯(lián)合國(guó)工發(fā)組織UNIDO、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署UNDP、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織WIPO支持，上海市國(guó)際技術(shù)進(jìn)出口促進(jìn)中心、中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)出口商會(huì)、東浩蘭生（集團(tuán)）有限公司、上海杰程國(guó)際展覽有限公司共同承辦的專(zhuān)門(mén)為技術(shù)

“碳中和”愿景下的智慧燈桿，為智能交通全鏈條減碳助力

新物聯(lián)號(hào)：睿澤物聯(lián)                              2021-8-24    共有: 367 瀏覽
 要實(shí)現(xiàn)碳中和，需要大力發(fā)展智慧交通和綠色交通，已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)。在新一輪科技革命的浪潮下，智慧燈桿+無(wú)人駕駛模式實(shí)現(xiàn)智慧交通全鏈條減碳，助力道路交通“碳中和”是智慧交通的發(fā)展趨勢(shì)。

地下水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備

新物聯(lián)號(hào)：萬(wàn)和儀表                              2021-8-24    共有: 335 瀏覽
 萬(wàn)和水位自動(dòng)監(jiān)控儀地下水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)計(jì)（水溫水位計(jì)）是為了應(yīng)對(duì)苛刻的測(cè)量工況而設(shè)計(jì)。傳感器采用了先進(jìn)的微處理技術(shù)進(jìn)行了全方位線性誤差和溫度誤差補(bǔ)償，確保測(cè)量結(jié)果達(dá)到高準(zhǔn)確度要求；
水位水溫計(jì)原理  編輯
傳感器采用了先進(jìn)的微處理技術(shù)進(jìn)行了全方位線性誤差和溫度誤差補(bǔ)償，確保測(cè)量結(jié)果達(dá)到高準(zhǔn)確度要求；
水位監(jiān)測(cè)技術(shù)參考指標(biāo)  編輯
wh311探頭采用了全灌

探索公園區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)研究合作伙伴

新聞來(lái)源：新物聯(lián)Newiot 翻譯 WishTV原創(chuàng)    2021-8-24    共有: 214 瀏覽
 印第安納州西拉斐特（印第安納州商業(yè)內(nèi)部）— 普渡大學(xué)探索公園區(qū)宣布了一項(xiàng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的合作伙伴關(guān)系。該學(xué)區(qū)正在與大學(xué)的 SMART 聯(lián)盟合作，努力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并研究如何使用它。

5G迅速商用快速發(fā)展看物聯(lián)網(wǎng)連接的未來(lái)

新聞來(lái)源：新物聯(lián)Newiot 翻譯 Abhinav Dubey原創(chuàng)    2021-8-24    共有: 237 瀏覽
 物聯(lián)網(wǎng)正在以比我們所有人想象的更無(wú)情的方式擴(kuò)張。其影響與二十年前的互聯(lián)網(wǎng)一樣巨大而持久。該網(wǎng)絡(luò)上有難以想象的數(shù)據(jù)流，預(yù)計(jì)加入聯(lián)盟的設(shè)備數(shù)量無(wú)需介紹。已經(jīng)圍繞它們進(jìn)行了很多討論。可以說(shuō)我們存儲(chǔ)和共享的數(shù)據(jù)會(huì)與某些物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交叉，這并沒(méi)有錯(cuò)。因此，我們所知道的互聯(lián)網(wǎng)是來(lái)自未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)。

【高交會(huì)IT展】用科技守護(hù)城市安全，智慧生活未來(lái)可期

新聞來(lái)源：高交會(huì)IT展組委會(huì)    2021-8-25    共有: 193 瀏覽
 眾所周知，安防是關(guān)系到國(guó)家安全、公共安全、民生安全的核心產(chǎn)業(yè)！近年來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、計(jì)算、芯片、算法等基礎(chǔ)能力技術(shù)的助推下，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)和應(yīng)用的不斷成熟，特別是計(jì)算機(jī)視覺(jué)、視頻結(jié)構(gòu)化分析、視頻圖像深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的引入，城市公共安防智慧化水平不斷提升。當(dāng)下，隨著國(guó)內(nèi)安防市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展，智能化程度加強(qiáng)，安防行業(yè)正在進(jìn)行一次迅速又徹底的升級(jí)換代，人工智能技術(shù)更是成為更新?lián)Q

烤箱不可或缺的濕度傳感器

新物聯(lián)號(hào)：上海高傳電子                            2021-8-25    共有: 212 瀏覽
 SST 的氧化鋯氧氣傳感器測(cè)量氧氣的分壓。空氣中的水分子置換并稀釋氧分子，導(dǎo)致水蒸氣壓發(fā)生變化。接接通過(guò)RS485數(shù)字協(xié)議讀取氧分壓，并將其上傳到烤箱控制器中，從而計(jì)算出水汽含量。

環(huán)保用水位監(jiān)測(cè)計(jì)

新物聯(lián)號(hào)：萬(wàn)和儀表                              2021-8-25    共有: 187 瀏覽
 環(huán)保井深儀水位計(jì)特有的三重防水設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)3999次水下測(cè)試，IP68防水等級(jí)大大的提升了產(chǎn)品的防水性能（貴州某地質(zhì)局1000米量程深井使用均無(wú)故障） 萬(wàn)和儀表承諾，三年內(nèi)水位探頭進(jìn)水包換新機(jī)。Wh311水位傳感器采用德州儀器（TI）公司，原裝芯片放大電路 三重防雷是一種全密封潛入式擴(kuò)散硅液位測(cè)量?jī)x表，專(zhuān)用線纜與外殼密封連接，可長(zhǎng)期投入與變送器結(jié)構(gòu)材料相兼容的液體中使用。用微機(jī)械加工技術(shù)制作的高靈敏

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)--2021智慧城市（成都）建筑產(chǎn)業(yè)展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：展會(huì)咨詢                              2021-8-26    共有: 326 瀏覽
 2021成都智慧城市建設(shè)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)將于2021年11月19-21日在成都西部國(guó)際博覽城舉辦。參展聯(lián)系：（微信同號(hào)）

2022杭州國(guó)際傳感器與微系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：昶文展覽                              2021-8-26    共有: 157 瀏覽
 2022杭州國(guó)際傳感器與微系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用展覽會(huì)，將于2022年3月30日-4月1日在“杭州國(guó)際博覽中心”隆重舉行，本屆展會(huì)秉承著"創(chuàng)造客戶價(jià)值與引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展"的宗旨，強(qiáng)化以"采購(gòu)商協(xié)約式邀請(qǐng)"為核心的買(mǎi)家組織手段，打造以展覽展示與貿(mào)易洽談為核心的實(shí)效活動(dòng)體系，全力以赴打造高規(guī)格、品質(zhì)高、高實(shí)效的交流貿(mào)易盛會(huì)！

2022中國(guó)（重慶）國(guó)際機(jī)器視覺(jué)技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：昶文展覽                              2021-8-26    共有: 113 瀏覽
 近年來(lái)，機(jī)械視覺(jué)行業(yè)正以34%的比例快速增長(zhǎng)。人們正逐步將焦點(diǎn)集中在機(jī)械視覺(jué)行業(yè)的更高價(jià)值區(qū)域。越來(lái)越多的中國(guó)機(jī)械視覺(jué)技術(shù)開(kāi)發(fā)商希望能在行業(yè)內(nèi)分一杯羹。

2022中國(guó)（重慶）國(guó)際嵌入式系統(tǒng)展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：昶文展覽                              2021-8-26    共有: 139 瀏覽
 重慶國(guó)際嵌入式系統(tǒng)展覽會(huì)將于2022年7月31-8月2日 重慶 ? 重慶國(guó)際博覽中心由上海昶文展覽服務(wù)有限公司主辦，30余行業(yè)協(xié)會(huì)及40多個(gè)國(guó)際使館商會(huì)的鼎力支持。將深度挖掘西部及周邊制造業(yè)市場(chǎng)需求，隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，深度學(xué)習(xí)與AI人工智能技術(shù)在各行業(yè)開(kāi)始應(yīng)用，嵌入式技術(shù)的發(fā)展將備受矚目。以展示“智能化、自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化”等新技術(shù)新理念，匯聚來(lái)自世界各地科研及工業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)

2022重慶國(guó)際AGV小車(chē)暨智能倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用技術(shù)展覽會(huì)

新物聯(lián)號(hào)：昶文展覽                              2021-8-26    共有: 145 瀏覽
 《中國(guó)制造2025》提出了實(shí)現(xiàn)中國(guó)從制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，本質(zhì)上是要大力發(fā)展以先進(jìn)制造業(yè)為基礎(chǔ)的實(shí)體經(jīng)濟(jì)，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的大國(guó)崛起。而制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵點(diǎn)是智能工廠物流與智能供應(yīng)鏈，智能化和自動(dòng)化是降低全社會(huì)物流費(fèi)用率的終極解決方案。國(guó)內(nèi)企業(yè)在智能物流領(lǐng)域的技術(shù)積累較好，并且正在加速吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，有望快速切入中高端市場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)高速成長(zhǎng)。工業(yè)4.0的核心組成部分——智能物流倉(cāng)儲(chǔ)裝備行業(yè)將成

安森美(onsemi)將收購(gòu)GT Advanced Technologies

新物聯(lián)號(hào)：科技前沿                              2021-8-26    共有: 123 瀏覽
 領(lǐng)先的智能電源和感知技術(shù)供應(yīng)商安森美(onsemi，美國(guó)納斯達(dá)克股票代號(hào)：ON)和碳化硅 (SiC) 生產(chǎn)商GT Advanced Technologies ("GTAT") 于美國(guó)時(shí)間8月25日宣布已達(dá)成最終協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議，安森美將以4.15億美元現(xiàn)金收購(gòu)GTAT。

SF6氣體泄漏監(jiān)測(cè)的重要意義

新物聯(lián)號(hào)：上海高傳電子                            2021-8-26    共有: 192 瀏覽
 SF6氣體泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)室內(nèi)SF6濃度。當(dāng)SF6濃度大于或等于1000ppm時(shí)，自動(dòng)報(bào)警并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。

光電傳感器的發(fā)展：光電傳感器的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

?

二、光電效應(yīng)

?
光照射到某些物質(zhì)上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化，也就是光能量轉(zhuǎn)換成
電能。這類(lèi)光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱(chēng)為光電效應(yīng)（
Photoelectric?effect
）
，
一般包括外光電效應(yīng)、光導(dǎo)效應(yīng)與光生伏特效應(yīng)。
?
根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電子效應(yīng)，光子是運(yùn)動(dòng)著的粒子流，每種光子的能量為
hv(v
為光波頻率，
h
為普朗克常數(shù)，
h
＝
6.63*10-34?J/HZ)
，由此可見(jiàn)不同頻率
的光子具有不同的能量，
光波頻率越高，
光子能量越大。
假設(shè)光子的全部能量交
給光子，
電子能量將會(huì)增加，
增加的能量部分將克服正離子束縛，
另一部分將轉(zhuǎn)
換成電子能量。
根據(jù)能量守恒定律：
1/2mv
2
=hv-A(m
為電子質(zhì)量
,v
為電子逸出的
初速度
,A
微電子所做功
)
，要使光電子逸出陰極表面的必要條件是
h>A
。由于不
同材料具有不同的逸出功，
因此對(duì)每一種陰極材料，
入射光都有一個(gè)確定的頻率
限，當(dāng)入射光的頻率低于此頻率限時(shí)，不論光強(qiáng)多大，都不會(huì)產(chǎn)生光電子發(fā)射。
?
?
當(dāng)受到光照射時(shí)，
吸收電子能量，
其電阻率降低的導(dǎo)電現(xiàn)象稱(chēng)為光導(dǎo)效應(yīng)。
它屬于內(nèi)光電效應(yīng)。
當(dāng)光照在半導(dǎo)體上，
若電子的能量與半導(dǎo)體禁帶的能級(jí)寬度，
則使電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶形成電子。
同時(shí)，
價(jià)帶留下相應(yīng)的空穴，
導(dǎo)致電子空
穴仍留在半導(dǎo)體內(nèi)，并參與導(dǎo)電在外電場(chǎng)作用形成的電流。
?
除金屬外，
多數(shù)絕緣體和半導(dǎo)體都有光電效應(yīng)，
半導(dǎo)體尤為顯著，
根據(jù)光導(dǎo)
效應(yīng)制造的光電元件的固有入射光頻率，當(dāng)其光照在光電阻上時(shí)，導(dǎo)電性增強(qiáng)，
電阻值下降。光強(qiáng)度愈強(qiáng)，其阻值愈小，若停止光照，其阻值恢復(fù)到原阻值。
?
半導(dǎo)體受光照射產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為光生伏特效應(yīng)，
據(jù)此效應(yīng)制造的光電
器件有光電池，光電二極管，管控晶閘管和光耦合器等。
?

光電傳感器的發(fā)展：光電傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展與應(yīng)用

《光電傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展與應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《光電傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展與應(yīng)用（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谌巳宋膸?kù)網(wǎng)上搜索。

1、光電傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展與應(yīng)用學(xué)院： *學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)： * 姓名： *學(xué)號(hào)： 201*8201*年4月15日摘要時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展，光電子已經(jīng)變成人們生活中不可缺少的一部分，近年來(lái)光電傳感器的發(fā)展也十分迅速，現(xiàn)在，本文將介紹光電傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)和它的現(xiàn)狀、發(fā)展還有應(yīng)用。關(guān)鍵字：光電傳感器 知識(shí) 發(fā)展 應(yīng)用引言在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，人類(lèi)已經(jīng)入瞬息萬(wàn)變的信息時(shí)代，人們?cè)谌粘Ｉ睿a(chǎn)過(guò)程中，十分依靠光電子器件。由于微電子技術(shù)，光電半導(dǎo)體技術(shù)，光導(dǎo)纖維技術(shù)以及光柵技術(shù)的發(fā)展，使得光電傳感器的技術(shù)不斷取得突破,應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。一、光電傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)1、光電傳感器的含義光電傳感器是采用光

2、電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。2、結(jié)構(gòu)3、概述光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)（紅外、可見(jiàn)及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。光電檢測(cè)方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，而且可測(cè)參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形式靈活多樣，因此,光電傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣泛。光電傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來(lái)檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如

3、零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。光電式傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置和機(jī)器人中獲得廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，新的光電器件不斷涌現(xiàn)，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進(jìn)一步應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了新的一頁(yè)。4、光電傳感器的工作原理光電傳感器是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管

4、、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外，光電開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過(guò)反射后，還是從這根反射線返回。5、光電傳感器的分類(lèi)和工作方式光電元件有光敏電阻、光電二極管、光電三極管、發(fā)光二極管（LED）、光電倍增管、光電池、光電耦合器件等。由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件（光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)

5、）輸出量性質(zhì)，光電式傳感器可分二類(lèi)，即模擬式光電傳感器和脈沖（開(kāi)關(guān)）式光電傳感器；模擬式光電傳感器按被測(cè)量（檢測(cè)目標(biāo)物體）方法又可分為透射（吸收）式、漫反射式、遮光式（光束阻擋）三大類(lèi)。二、光電傳感器的現(xiàn)狀及應(yīng)用1、發(fā)展及現(xiàn)狀1839年A.E.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)當(dāng)光線落在浸沒(méi)于電介液中的兩個(gè)金屬電極上，它們之間就產(chǎn)生電勢(shì)，后來(lái)稱(chēng)這種現(xiàn)象為光生伏特效應(yīng)2。1873年W.史密斯和Ch.梅伊發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng)2。1887年H.R.赫茲發(fā)現(xiàn)外光電效應(yīng)2。基于外光電效應(yīng)的光電管和光電倍增管屬真空電子管或離子管器件，曾在5060年代廣泛應(yīng)用，直到目前仍在某些場(chǎng)合繼續(xù)使用。光電傳感器(光電開(kāi)關(guān))市場(chǎng)在過(guò)去的三年里

6、經(jīng)歷了猶如過(guò)山車(chē)般的跌宕起伏。如今該市場(chǎng)回到了類(lèi)似之前平穩(wěn)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。雖然光電傳感器市場(chǎng)極其依賴(lài)的投資環(huán)境近來(lái)已經(jīng)變得愈發(fā)惡劣，但ARC依然對(duì)該市場(chǎng)在未來(lái)幾年的發(fā)展持樂(lè)觀態(tài)度。2、應(yīng)用實(shí)例、條形碼掃描筆當(dāng)掃描筆頭在條形碼上移動(dòng) 時(shí)，若遇到黑色線條，發(fā)光二極管的光線將被黑線吸收，光敏三 極管接收不到反射光，呈高阻抗， 處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)遇到白色間隔 時(shí)，發(fā)光二極管所發(fā)出的光線， 被反射到光敏三極管的基極，光敏三極管產(chǎn)生光電流而導(dǎo)通。 整個(gè)條形碼被掃描過(guò)之后，光敏三極管將條形碼變形一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大、整 形后便形成脈沖列，再經(jīng)計(jì)算機(jī) 處理，完成對(duì)條形碼信息的識(shí)別。、測(cè)量工件表面的缺陷用光

7、電傳感器測(cè)量工件表面缺陷的工作原理如圖1 所示，激光管1 發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)透鏡2 和3 變?yōu)槠叫泄馐儆赏哥R4 把平行光束聚焦在工件7的表面上，形成寬約0.1mm 的細(xì)長(zhǎng)光帶。光欄5 用于控制光通量。如果工件表面有缺陷( 粗糙、裂紋等) ，則會(huì)引起光束偏轉(zhuǎn)或散射，這些光被硅光電池6 接收，即可轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。、產(chǎn)品計(jì)數(shù)器 產(chǎn)品在傳送帶上運(yùn)行時(shí)，不斷地遮擋光源到光敏器件 間的光路，使光電脈沖電路產(chǎn)生一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào)。產(chǎn)品每遮光一次，光電脈沖電路便產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，因此，輸出的脈沖數(shù)即代表產(chǎn)品的數(shù)目。該脈沖經(jīng) 計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)并由顯示電路顯示出來(lái)。、光電式煙霧報(bào)警器沒(méi)有煙霧時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)出的光線直

8、線傳播，光電三極管沒(méi)有接收信號(hào)，沒(méi)有輸出;有煙霧時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)出的光線被煙霧顆粒折射，使三極管接受到光線，有信號(hào)輸出，發(fā)出報(bào)警。、測(cè)量轉(zhuǎn)速 在電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上涂上黑白兩種顏色，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射光與不反射光交替出現(xiàn)，光電元件1相應(yīng)地間斷接收光的反射信號(hào)，并輸出間斷的電信號(hào)，再經(jīng)放大器及整形電路2放大整形輸出 方波信號(hào)，最后由電子數(shù)字顯示器輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。三、光電傳感器的新發(fā)展1、用于目標(biāo)跟蹤和坐標(biāo)定位256光電管陣列四象限CMOS光電傳感器2、光敏象限陣列與磁敏線陣列兼容CMOS數(shù)模混合傳感器集成電路3、光電檢測(cè)傳感器陣列在運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)中的應(yīng)用4、應(yīng)用光電二極管陣列的SPR生物傳感器微弱信號(hào)檢測(cè)四、結(jié)束語(yǔ)總之，近年來(lái)光電傳感器的發(fā)展越來(lái)越迅速，它的種類(lèi)、性能都在變多變好；光電傳感器的研究及產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)受到了極大關(guān)注和重視。有理由相信：當(dāng)光電傳感器技術(shù)產(chǎn)生較快的發(fā)展時(shí)，必將為信息技術(shù)領(lǐng)域及其他技術(shù)領(lǐng)域的新發(fā)展、新進(jìn)步帶來(lái)新的動(dòng)力與活力。參考文獻(xiàn)【1】 光電傳感器的工作原理【2】光電傳感器技術(shù)的新發(fā)展及應(yīng)用謝望，天津工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 【3】光電傳感器應(yīng)用領(lǐng)域介紹 中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)【4】光電檢測(cè)傳感器陣列在運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)中的應(yīng)用 維普期刊資源【5】傳感器原理及工程應(yīng)用 常健 程繼紅 西安電子科技大學(xué)出版社