我国仪器仪表产业：现状、新型传感器与集成发展趋势

本文主要探讨了我国仪器仪表产业的现状，特别是聚焦在传感器领域的关键发展趋势和技术突破。当前，我国传感器市场呈现出多元化的发展态势，主要包括以下几个方面： 1. **工业自动化仪表与控制系统**：占据了产业的28%，显示了在制造业中的重要角色，对于提升生产效率和精确控制有着不可忽视的作用。 2. **科学研究与教学仪器**：占25%，用于科研、教学、质检和计量等领域，是推动科技进步和教育现代化的关键支持。 3. **电子与电工测量**：涵盖低频至高频、微波至红外范围，占比13%，体现了对电磁频谱探测技术的持续关注。 4. **医疗仪器**：尤其是生命科学和临床诊疗方向，占比未知但肯定重要，传感器在医疗设备中的应用正在推动精准医疗的发展。 5. **专用传感器**：服务于农业、气象、水文、地质、航空航天等多个专业领域，表明传感器的定制化和专业化需求日益增长。 文章特别强调了新型传感器的开发，如采用新原理、填补空白和仿生传感器。通过研究自然界生物传感器的机制，可以开发出高性能、多功能的仿生传感器，如利用量子力学效应的地灵敏阈传感器，以及利用化学效应和生物效应的化学传感器和生物传感器。 **新材料的开发**是另一个关键技术领域，如半导体敏感材料，尤其是单晶硅、多晶硅和非晶硅在力敏、热敏、光敏等方面的应用。其中，非晶硅因其对可见光的敏感性和薄膜形成温度低等特性，展现出巨大潜力。 **新工艺的采用**，特别是微细加工技术在传感器制造中的重要性。例如，薄膜应变片技术的发展，通过溅射、蒸镀等工艺提高了传感器的精度和可靠性。 **集成化、多功能化与智能化**是未来传感器发展的关键趋势。传感器集成化不仅体现在元件的并列排列，也包括多功能的整合，如集成压力传感器和集成温度传感器，能够实现远距离测量、抗干扰性强等功能，提高了稳定性和实用性。 我国传感器产业正朝着高性能、多功能、集成化和智能化的方向发展，同时不断探索新材料和新工艺的应用，以满足各行业的需求并跟上全球科技潮流。