gsensor和加速度傳感器區別、加速度傳感器模塊

2024-01-21 08:05:10

編輯：感知芯視界 Link

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力傳感器是測量物體因受力變形而產生的應變傳感器，將力信號轉變為電信號輸出的電子元件，可以檢測張力、壓力、重量、扭矩、應變和內應力等機械量。

傳感器技術與通信技術、計算機技術并稱現代信息產業的三大支柱。

近年來，隨著AI、物聯網、5G等科技快速發展，傳感器作為物聯網技術最重要的數據采集入口，將迎來廣闊的發展空間。根據數據顯示，2022年我國傳感器市場規模達 3532億，預計2025年有望增長至5952億，2022-2025年復合增長率達19.07%。力傳感器是傳感器產品的重要組成部分，市場規模占整個傳感器市場的19%。

按照測量維度，力覺傳感器可以分為一至六維力傳感器。能測幾個維度就是幾維力傳感器。常見的是一維、三維和六維力傳感器，二維和五維的力傳感器較少。

其中，力學量傳感器包括：壓力傳感器、重力傳感器、應力傳感器、力矩傳感器、位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等。在產業鏈方面，根據測量原理的不同，力傳感器上游為半導體材料、金屬材料、有機材料等；下游包括汽車電子、通信電子、消費電子、專用設備等多種領域。

力傳感器行業產業鏈圖解

來源：觀研天下

蓬勃發展的應用市場

汽車電子、消費電子、工業制造是傳感器的主要下游應用。以MEMS壓力傳感器為例，汽車電子是第一大下游應用領域，約占47.7%的市場份額，其次是消費電子占總市場規模的18.2%。此外，物聯網、人形機器人等新興市場推動需求持續擴張。

機器人成為力傳感器的下一個戰場

自21年馬斯克首次在Tesla AI Day上推出Tesla Bot人形機器人后，機器人產業發展持續加快，大量科技和制造企業向人形機器人賽道進軍，開啟智能機器人新紀元。

2022 年中國市場六維力/力矩傳感器機器人行業銷量 4840 套，同比增長 62.58%；2022 年中國六維力/力矩傳感器機器人行業市場規模 1.56 億元，同比增長 54.35%。目前，六維力和力矩傳感器市場基數依然偏小，尚未形成明顯規模效應。隨著入局者的持續增加，疊加下游細分市場認知的逐年提升以及應用領域的拓展，六維力和力矩傳感器有望進入高速成長期，期間將伴隨多技術路線產品矩陣的完善、產品價格的下降以及國產化率的提升。

汽車是壓力傳感器發展沃土

從功能角度講，汽車傳感器可分為車身傳感器與智能環境傳感器兩大類，其中車身傳感器也必須用到壓力傳感器。汽車電動化使得溫度、壓力等車身傳感器配置量增加。根據 IHS Markit 預計，相較于傳統燃油車，輕混車型 HEV 由于電氣化程度的提升增加電流與溫度傳感器共6個，插電混動PHEV車型則增加電流與溫度傳感器超 35 個。此外，對于純電動汽車而言，電池安全等也需要增加傳感器進行監測。傳統汽車壓力傳感器通常用到2-3組，現在電動汽車要用到10-15組。

力傳感器已成為工業機器人的關鍵特性，使它們能夠與任務無關并與人類一起安全地運行。這些傳感器改進了聯網嵌入式系統的監控和管理。自動化的采用已經改變了全球格局，因為這些傳感器已成為所有自動化設備的關鍵，在所有操作中提供準確性和精度。

隨著國家不斷出臺利好政策扶持新能源產業，新能源汽車行業也得以快速發展。我國新能源汽車的產量和銷量穩步上升，在2022年更是出現大幅上升，產量和銷量分別達到705.8萬輛和688.7萬輛。這也為包括壓力傳感器在內的眾多感知設備，提供了更廣闊的發展沃土。

在汽車領域，六維力/力矩傳感器被廣泛地用在汽車部件和系統級測試、發動機和動力總成測試、車輛和試驗廠測試、總裝和最終測試。它們在確定新車和部件設計的完整性和優化方面都能發揮重要作用，同時還有助于保證效率、安全性和正確的功能。

無限發展的應用場景

消費電子行業也是壓力傳感器重要的應用場景之一。近年來中國消費電子行業市場規模呈現上升的態勢，2019年我國消費電子市場規模為17780億元，而2022年上升至18649億元。

航空航天領域是六維力傳感器最早的重要應用領域之一，可用于測量風洞試驗、飛機、衛星、火箭等飛行器各種運動狀態下的六維力信息，通過這些信息，飛行器可以更加準確地感知環境，控制姿態，完成各項任務。隨著航空航天技術的不斷發展和應用的深入，六維力和力矩傳感器還可以用于飛機制造、飛行器著陸和起飛過程的監測、機械臂控制、結構健康監測等領域。

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把握力傳感器未來發展

隨著世界經濟的發展和復蘇，目前全球的傳感器市場得到了新的發展，產品的市場容量逐步擴大，力傳感器適用于各種工業設備或工業器件當中，對當下制造業升級轉型大有裨益，力傳感器新的發展趨勢也正在形成當中。