随着新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠信息的问题，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。我们经常会听到传感器这个词，它好像存在于我们生活的方方面面，那么到底什么是传感器？传感器的功能是什么？

对于获取外界的信息，人类可依靠各种感觉器官，例如眼睛、耳朵、鼻子、肢体等，但冷冰冰、硬邦邦的机器依靠什么呢？其实，依靠的是传感器。传感器是机器的感觉器官，其能够连接物理世界和数字世界，通过对周围环境信息的收集，实现机器自动化，让机器人活过来。

手机触摸屏是一种电容触摸传感器，用于感受手机位置和运动的，是陀螺仪和加速感应器，当你接电话把耳朵贴到屏幕上时，让屏幕变暗并关闭触摸屏的是红外线接近传感器。根据环境光线强弱自动调节屏幕亮度的，是环境光传感器。当然，还有用于导航的指南针——磁阻传感器，以及用光电传感器制作的摄像头等。

传感器的重要性

日本早在上世纪就将传感器列为十大科技之首，他们的工商界给出评价：谁支配了传感器，谁就能支配了新时代。

美国早在80年代就声称世界已进入传感器时代，80年代初就成立了国家技术小组（BGT），帮助政府组织和领导各大公司与国家企事业部门的传感器技术开发工作。美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关。

德国视军用传感器为优先发展技术，德国传感器充分发挥了老牌工业强国的固有优势，再经德国制造商依托自有品牌声誉和技术研发、质量管理方面的优势进行整合，其产品的市场竞争力必然获得显著提升。一方面更加注意原材料成本的节约，重人力资本的投入，以便使产品保持技术上的领先，进而保持较高的市场占有率！

我国早在20世纪60年代就开始涉足传感器制造业。我国在1972年组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位;1974年，研制成功中国第一个实用压阻式压力传感器;1978年，诞生中国第一个固态压阻加速度传感器。

美国、德国、中国等世界将传感器列为未来重大科技项目，拼命想要在传感器上实现技术突破，足以说明它的重要性。

科学研究和生产过程要获取的信息，都要通过传感器才能转换成容易传输和处理的电信号或光信号。科学技术越发达，自动化程度越高，对传感器的依赖就越大。

由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

我国传感器现状

近年我国大力推动高新技术发展，建立了传感器技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室、机器人国家重点试验室等研发基地，初步建立了敏感元件和传感器产业，目前我国已有1688家从事传感器的生产和研发的企业。

随着人工智能、物联网、5G等前沿科技的不断发展，传感器在国内市场规模不断扩大，国内传感器制造业人士正大力投入资金，以增加品种、提高质量和经济效益为目标，加速传感器产业化，计划使国内市场上国产的传感器和仪表元器件的品种占有率达到70~80%、高档产品达到60%以上。

据相关数据显示，2019年我国传感器规模已超2000亿元，预计2021年将达到近3000亿元，传感器已经成为工业发展中不可缺少的存在。

传感器的发展历史

传感器是人类感知世界万事万物的测量工具、是人类改造世界画龙点睛的关键性配套工程。形象地说， 传感器是人类唤醒和看清世间万事万物的耳朵和眼睛，物联网就像感知世界的通灵师，实现人和物体对话，物体和物体之间交流。传感器现已经历了以下三个阶段：

1

//机械时代

从冷兵器时代到蒸汽机时代的这段漫长的时期里，我们的科技先驱和能工巧匠发明创造的机械式传感器，开启了人类传感器的雏形。这些传感器最初发明时就像能识破天机的利器，也不乏银簪验毒的创举，在群组化和制度化的推广使用后，则极大的推动了当时生活方式的进步和文明社会发展制度的建立完善。

指南针——史料记载最早的传感器

中国很早就发明了指南针，那时候还叫做司南，它其实就是一种传感器，指针可以感应地球的磁场，然后指明方向，指南针后来传入欧洲，并且促成了欧洲大海航时代，加快了整个世界的融合。

类似指南针的传感器还有地动仪、日晷仪、温度计等，这些发明也都在某种程度上改变人类生活，也就是说传感器从很早之前，就已经在影响世界了。

以上案例还不能说明传感器的重要性，传感器真正独立存在，并且展现出它的作用还要从20世纪中期开始算，而且每一次技术更新迭代，传感器作用就变得越来越重要。

2

// 电气自动化时代

第二代传感器是70年代开始发展起来的固体传感器，这时期的传感器主要是结构型传感器，也就是主要利用结构参量变化来感受和转化信号，如电阻应变传感器等。传感器成为不可或缺的关键性配套器件。

自动控制理论和信息论持续引领了第二次、第三次工业革命。以电力、电子和气动为基础的生产自动化趋于成熟，以内燃机带动的汽车、飞机、火箭等现代化交通运载工具持续大发展，以通信和互联网为代表的信息化爆发性增长。此时，真正意义上的传感器已成为这些重要发展领域、重大工程项目中不可或缺的关键配套。

铂电阻温度计——最早输出电信号的传感器

1876年，德国的西门子制造出第一支铂电阻温度计；精密的铂电阻温度计是最精确的温度计，被用于定义国际温度标准ITS-90的传感器。它在-272.5℃至961.78℃温度范围内具有非常线性的电阻-温度关系和高重复性，其误差可低到万分之一摄氏度，因此它成为能复现国际实用温标的基准温度计。我国还用一等和二等标准铂电阻温度计来传递温标，用它作标准来检定水银温度计和其它类型的温度计。

3

// 智能时代

第三代传感器是80年代刚刚发展起来的智能传感器。所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力，是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。

在结构型传感器、固体型传感器已经无法满足数字化时代对于数据采集、处理等流程的高需求之时，智能传感器、MEMS传感器最近几年都十分热门，在微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向逐渐走向成熟。尤其是在2019年底，上海启动打造智能传感器产业基地，重点发展MEMS工艺，涵盖力、光、声、热、磁、环境等多种类传感器，这也标志着未来国内将在智能传感器、MEMS传感器领域发力。

智能传感器的代表性产品——MEMS传感器

MEMS是指微机电系统，它是一个独立的智能系统，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。通常用于手机、游戏机、无线鼠标、数码相机、硬盘保护、计步器等。

未来的发展趋势

传感器处于自动检测与控制系统之首，是感知、获取与检测信息的窗口。现代科学技术的发展，进入了许多新领域，例如：在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、医学诊断、生物工程等极其之广泛的领域。可以毫不夸张地说，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

从2019年以来，5G商用的开启已经为传感器网络化发展带来重大利好，在5G网络高速率、低延时、大容量的优势支持下，传感器得以实现更加顺畅、迅速的数据联通和传输，自身性能也获得全面提升。