
光电传感器(PhotoelectricSensor)光传感器又称光传感器,是一种以光电元件为检测元件的传感器。光传感器的工作主要依靠“光电效应”,将能见光波信号转换成电信号,可以实现光电转换功能,完成信息的传输、处理、储存、显示和记录。光传感器不仅限于光检,还可以作为其他传感器的检测元件,直接用于检测光量变化引起的非电量,如光照度、辐射温度、气体成分等。,还可以检测其他可以转化为光量变化的非电量,如物体的直径、表面粗糙度、应变、位移、振动等。LED以及自动控制等。
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分类光电传感器
根据光电传感器本身可接收的信号波长分类,可分为X射线传感器、紫外线传感器、可见光传感器、红外线传感器等。
光电传感器的分类及应用领域
X射线传感器
接收X射线并转换传感器,导出可用电信号。现在,X射线传感器多用于X射线成像设备,如CT断层扫描中的X射线拍照、牙科X射线显像和安检中的X射线扫描成像;
紫外传感器
接收紫外线信号并将其转换成电信号的传感器。紫外线传感器一般可分为能见光盲紫外线传感器和太阳光盲紫外线传感器;
可见光传感器
它的测量对象是能见光,可以将接收到的能见光转换成导出电信号。能见光的波长范围为380~760。mm,这个范围是人眼可以识别电磁波谱中的波段。根据传感器的关键部件不同,可见光传感器可分为三种:低端传感器、中档传感器和高端传感器。具体比较如下:
红外传感器
它的测量主要是基于红外的物理性质。根据检测原理,红外传感器可以分为以下几类:
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光电传感器的检测方法
光感应器的检测方法一般分为对射式、反射式、偏振式、镜面式、漫反射式、聚集式、光幕式和激光扫描器。
其中,对射式是最早的光电检测方法之一,具有操作简单的特点。在这种模式下,发射器的光直接对准接收器。当被测物体移动并阻挡光路时,传感器的输出信号发生变化,表明被测物体被检测到。
目前,反射是一种常见的测试方法,应用广泛。在这种模式下,发射器从多个角度向被测材料表面发射光源,光源从多个角度将入射光反射到被测材料表面的接收器。由于不同被测材料的表面材料和光泽度不同,对光的吸收率不同,接收器接收的折射光强度也不同,因此反射在判断被测材料的表面特性方面具有固有优势。
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中国光电传感器产业的发展历程
作为传感器行业发展过程中的重要产物,光电传感器的行业发展经历了以下三个阶段:
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初始阶段(1970-2000年)
中国传感器产业始于20世纪50年代,但直到第一代结构传感器发展应用了20年,中国才开始意识到发展新传感器的必要性。因此,1989年10月,敏感元器件与传感器分会主办了首届全国敏感元器件与传感器学术会议,吸引了当时中国传感器领域的专家、学者、企业家等人士。
此外,在原电子工业部和敏感元器件与传感器分会的积极响应下,中国在“八五”期间全力支持和建设中国敏感元器件和传感器生产基地。作为三大基地之一,“安徽基地”主要开发力学、光学敏感元器件和传感器,建立了力学和感光规模效应。
“九五”期间,中国大力投资传感器技术的研发建设,建立了包括“传感器技术国家重点实验室”和“国家传感器技术工程中心”在内的多个技术研发基地,推动了光电传感器技术的不断突破。从那以后,光电传感器在中国发展迅速,光电传感器产业链开始建立。
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快速发展阶段(2001-2015年)
随着信息技术的发展,光电传感器在信息产业的发展中发挥着至关重要的作用。“十五”期间,光电传感器作为一种不同于传统结构传感器的新型传感器,被列为R&D的重点。由于中国在国外传感器行业发展完善,处于领先地位。因此,提高传感器的技术水平、稳定性和应用水平,成为中国光电传感器增强竞争力、缩小差距的关键目标。
自2002年以来,国家计委开始组织和实施新兴电子元器件产业化政策,其中新型感光元器件得到产业化政策的支持,促进了光电传感器产业的快速发展,为中国光电传感器公司开发新一代高、精、尖传感器产品奠定了基础。
2006年,“十一五”总体规划通过,主要强调推进产业结构优化升级。此外,加快电子信息制造业发展,推动航空航天产业发展,推动新材料产业发展等计划相继提出,为中国光电传感器产业提供了技术研发动力和巨大的市场开发空间。
到2011年,光电传感器相关材料、设备、系统等方面的不断发展,中国光电传感器产业已经形成了较为完善的产业链。
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智能发展阶段(2016年至今)
随着信息时代的成熟发展,工业自动化的快速发展,物联网、人工智能等技术的加速发展。2017年1月,工业和信息化部发布了《信息通信产业发展规划物联网分册(2016-2020年)》,明确指出中国物联网将加快进入“跨境融合、集成创新、规模发展”的新阶段。由于光电传感器是信息、航空航天、自动化等方面的关键组成部分,该计划为光电传感器的微型化、集成化、智能化和专业化发展提供了有力支持。智能交通、智能家居、智能工业生产等物联网络领域的智能发展
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中国光电传感器产业市场规模
近年来,由于中国汽车工业和物流业的快速发展,中国光电传感器工业的市场规模持续增长。2014年至2018年,中国光电传感器市场规模由25.9亿元增长至35.6亿元。由于光电传感器可以广泛应用于智能工业、智能交通、智能能源、智能可穿戴设施等领域,随着中国物联网、移动互联网等高科技产业的进一步发展,这些领域将成为中国光电传感器行业未来市场的主要增长点;此外,由于下游汽车制造业和物流行业的发展,以及国家政策,继续推动。
2014-2023年中国光电传感器行业市场规模(根据销售统计)预测
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中国光电传感器产业链产业链
中国光电传感器产业链分为三个部分:光电传感器核心电子元件的原材料供应商是产业链上游的主要参与者,光电传感器制造企业是产业链中游的主体。产业链下游主要分散在汽车制造、智能物流和食品检测、烟雾报警等其他应用领域。
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上游分析
光传感器核心电子元件的原材料主要包括制备第一代半导体的硅(Si),第二代半导体砷化?(GaAs)以及第三代半导体的氮化?(GaN)和碳化硅(SiC)材料。
在中国,高纯度硅矿的含量至少在140亿吨以上,储量丰富。而且由于美国、日垄断等优质制备合成技术的限制,GaA,GaNSiC的价格比硅贵。因此,硅材料半导体在中国光电传感器行业的使用率仍然高达90%,高档光电传感器使用的第二代和第三代优质半导体材料大多依赖进口。在高端市场,中国半导体材料供应商没有议价能力。