分析：傳感器的危與機(jī)

　　隨著自動(dòng)化設(shè)備及控制系統(tǒng)蓬勃發(fā)展，做為電子裝置“感官”元件的感測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域也大幅擴(kuò)展，感測(cè)器可以說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下讓智慧連網(wǎng)產(chǎn)品執(zhí)行即時(shí)互動(dòng)的關(guān)鍵元件。什么是感測(cè)器?感測(cè)器關(guān)鍵廠商專(zhuān)利布局重點(diǎn)有那些?技術(shù)要項(xiàng)又有那些?BOSCH、DENSO、Honeywell、Abbott、SIEMENS、STMicroelectronics、Infineon等指標(biāo)性大廠相對(duì)研發(fā)強(qiáng)度及技術(shù)要項(xiàng)布局如何?對(duì)此，本文進(jìn)行深入剖析與探討。

　　技術(shù)簡(jiǎn)介

　　感測(cè)器(Sensor)可以定義為：“能夠感知并檢測(cè)欲量測(cè)對(duì)象物的物理量或化學(xué)量，并將其轉(zhuǎn)換成可以計(jì)量的輸出訊號(hào)之裝置”。其中，量測(cè)的物理量包括：溫度、壓力、磁性、光等;而化學(xué)量則包括：pH值、濃度、純度、濕度等。

　　感測(cè)器可類(lèi)比為人類(lèi)的感覺(jué)器官(感官)，像是影像感測(cè)器(視覺(jué))、壓力感測(cè)器(聽(tīng)覺(jué))、溫度感測(cè)器(觸覺(jué))、氣體感測(cè)器(嗅覺(jué))、味感測(cè)器(味覺(jué))等。

　　近年來(lái)隨著自動(dòng)化設(shè)備及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，做為電子裝置“感官”元件的感測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域也大幅擴(kuò)展包括：運(yùn)輸、機(jī)械、建筑、醫(yī)療、家電、資通訊、制造加工等。

　　未來(lái)在物聯(lián)網(wǎng)帶動(dòng)下，智慧連網(wǎng)產(chǎn)品勢(shì)必配備更優(yōu)質(zhì)感測(cè)器以符合即時(shí)互動(dòng)要求，感測(cè)器的重要性可想而知。

　　影像感測(cè)器(Image Sensor)

　　影像感測(cè)器由于制程技術(shù)差異可區(qū)分為兩大類(lèi)：CCD感測(cè)器以及CMOS感測(cè)器。其中，CCD感測(cè)器主要材質(zhì)為矽晶半導(dǎo)體，基本原理是透過(guò)光電效應(yīng)將光線能量轉(zhuǎn)換成電荷，光線越強(qiáng)、電荷越多，這些電荷就成為判斷光線強(qiáng)弱的依據(jù)。

　　CMOS感測(cè)器為可記錄光線強(qiáng)弱變化的半導(dǎo)體，是利用矽和鍺兩種材質(zhì)做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N極(帶負(fù)電)、P極(帶正電)的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效果的電極會(huì)對(duì)光線產(chǎn)生電流變化，并將光線強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換成輸出訊號(hào)。

　　影像感測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域包括：智慧型手機(jī)、數(shù)位相機(jī)、遠(yuǎn)端居家監(jiān)視、機(jī)器人、汽車(chē)、建筑等。

　　壓力感測(cè)器(Pressure Sensor)

　　壓力感測(cè)器是檢測(cè)氣體或液體之壓力強(qiáng)度，并將壓力強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成輸出訊號(hào)。依據(jù)材料差異可區(qū)分為：陶瓷感測(cè)器、電容感測(cè)器、半導(dǎo)體感測(cè)器、壓電感測(cè)器等。

　　壓力感測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域包括：氣象、喇叭、麥克風(fēng)、汽車(chē)、機(jī)器人、建筑等領(lǐng)域。

　　溫度感測(cè)器(Temperature Sensor)

　　溫度感測(cè)器藉由對(duì)溫度變化極為敏感的材料進(jìn)行溫度值測(cè)定，并將其轉(zhuǎn)換成輸出訊號(hào)。依據(jù)材料差異可區(qū)分為：熱敏電阻感測(cè)器、白金感溫電阻感測(cè)器、熱電偶感測(cè)器等。

　　溫度感測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域廣泛包括：智慧手環(huán)、智慧家庭感測(cè)控制裝置、機(jī)器、汽車(chē)、氣象、建筑等。

　　氣體感測(cè)器(Gas Sensor)

　　氣體感測(cè)器針對(duì)可燃性氣體、毒性氣體成分進(jìn)行測(cè)定，并將其轉(zhuǎn)換成輸出訊號(hào)。依據(jù)材料差異可區(qū)分為：半導(dǎo)體感測(cè)器、電化學(xué)感測(cè)器、催化燃燒感測(cè)器、熱導(dǎo)感測(cè)器、紅外線感測(cè)器等。

　　氣體感測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域包括：家庭、辦公大樓、礦場(chǎng)、工場(chǎng)、汽車(chē)等。

　　味感測(cè)器(Taste Sensor)

　　人類(lèi)舌頭上的味覺(jué)細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)與外側(cè)由氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)不同離子濃度的鹽水填滿，當(dāng)鉀離子從內(nèi)往外流時(shí)會(huì)產(chǎn)生膜電位變化，若味覺(jué)細(xì)胞膜吸附味道原因離子或化學(xué)物質(zhì)，味覺(jué)細(xì)胞膜會(huì)產(chǎn)生膜電位變化，并透過(guò)味覺(jué)細(xì)胞后端的神經(jīng)再將電位變化傳給大腦，此時(shí)，人類(lèi)就會(huì)感覺(jué)到味道。

　　味感測(cè)器就是藉由對(duì)離子濃度進(jìn)行電位差測(cè)定，并將其電位差值轉(zhuǎn)換成輸出訊號(hào)。味感測(cè)器應(yīng)用領(lǐng)域包括：食品檢測(cè)、醫(yī)療檢測(cè)等。

　　美商相對(duì)投入更多研發(fā)資源發(fā)展醫(yī)療用途感測(cè)器技術(shù)，目的是布局智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與商機(jī)。