傳感器作為現代信息產業的三大支柱之一，是自動化監測與智能控制系統的關鍵部件，被譽為“萬物互聯之眼”。在工業4.0、物聯網、智能制造等新興技術蓬勃發展的當下，傳感器技術的重要性愈發凸顯。然而，我國在傳感器領域仍面臨諸多技術瓶頸，亟待突破。

智能光纖傳感器：航空發動機監測的“利器”

智能光纖傳感器主要用于航空發動機、重型燃氣輪機的狀態監測，能對發動機工作過程中的壓力、溫度、振動、應變、位移、尾氣成分等參數進行實時測量，為發動機/燃氣輪機的工作狀態、健康狀態、故障分析提供數據支撐。國際上的工業巨頭如GE、西門子、普惠、羅爾斯羅伊斯等，都已將智能光纖傳感器用于自家發動機/燃氣輪機產品的狀態監測。但我國在光纖智能傳感器領域的研究起步相對較晚，特別是在燃燒室超高溫環境的智能光纖傳感器方面，與國外的差距尤為明顯。這導致我國在高端航空發動機和燃氣輪機的研發與生產中，不得不依賴進口傳感器，不僅成本高昂，還面臨技術封鎖的風險。

寬溫區硅壓力傳感器芯片：極端環境下的“守護者”

寬溫區硅壓力傳感器和芯片在傳感器領域占據著舉足輕重的地位，其使用溫度范圍在-55℃至225℃之間，且精度優于25%FS。然而，我國在這一方向上的研究尚處于追趕階段，與世界先進水平存在顯著差距。高可靠性MEMS高溫硅壓力傳感器是亟需突破的重點，同時低應力無引線封裝、溫度補償以及高溫專用電路（ASIC）芯片等關鍵技術的研發，也是實現批量生產與重大技術裝備應用的關鍵所在。在航空航天、石油化工、汽車制造等極端環境下，寬溫區硅壓力傳感器芯片的性能直接關系到設備的可靠性和安全性，其技術突破對于我國高端裝備制造業的發展至關重要。

MEMS陀螺芯片：消費電子與工業控制的“基石”

MEMS陀螺儀作為半導體行業的重要基礎元件，在消費電子、工業控制等多個領域發揮著關鍵作用。其技術門檻在傳感器領域中相對較高，吸引了眾多國內外廠商的研發投入。然而，高端產品的研發工作仍主要集中于高校和科研機構。歐美日等國家和地區的企業和科研單位在該領域已取得顯著進展，但中國在MEMS陀螺芯片方面的起步較晚，發展速度相對較慢。目前，國內具備自主設計和量產能力的企業寥寥無幾，產量和市場占有率均處于較低水平。據《中國傳感器（技術和產業）發展藍皮書》披露，國內眾多消費電子廠商所使用的MEMS陀螺芯片主要依賴進口，進口率保守估計高達80%以上。這嚴重制約了我國消費電子和工業控制領域的發展，也使得我國在這些領域面臨技術卡脖子的風險。

高性能磁傳感器：工業與汽車領域的“核心元件”

高性能磁傳感器技術壁壘高，應用領域廣泛，包括工業自動化、醫療設備和汽車工業等，市場潛力巨大。以傳統燃油汽車為例，每輛汽車平均需配備30余個磁傳感器，涉及曲軸、電路、踏板等多個方面。而在智能自動駕駛汽車領域，磁傳感器的需求將更為迫切和細致。然而，當前中國市場銷售的車輛中，磁傳感器市場幾乎被國外廠商壟斷，國內嚴重依賴進口。霍尼韋爾、村田、精量電子和羅姆等國際大廠占據了主導地位。同時，在精密制造、勘探、電力和儀器設備等工控領域所使用的高端磁傳感器，也大多被國際傳感器巨頭所把控，這對我國產業升級和自主化進程構成了重大威脅。國內磁傳感器制造領域的研發基礎相對薄弱，設備、人才等資源匱乏，導致產品性能、良品率、成本及生產流程等方面均存在顯著不足。

紅外陣列傳感器：工業檢測與安防的“火眼金睛”

紅外陣列傳感器是一種在單一芯片上集成了80×60至240×180個敏感單元的紅外設備，能夠接收并檢測目標物體所輻射的紅外能量。經過光電轉換，它能夠輸出與目標物體溫度分布及紅外輻射強度相關的電信號。相較于日常廣泛應用的單元紅外傳感器，紅外陣列式傳感器以其高精度、寬檢測范圍以及能夠輸出可視圖像信號的優點，在工業檢測、家庭安防、智能家居、節能控制、醫療看護等多個領域展現出廣闊的應用前景，并有望逐步取代單元紅外傳感器成為市場主流。據知名市場研究機構Yole的統計數據顯示，紅外陣列式傳感器的市場規模已超過10億美元，且年增長率高達50%以上。然而，當前紅外陣列式傳感器的核心技術仍被ULIS、FLIR等歐美廠商所壟斷，國內廠商在晶圓級封裝技術、信號處理專用芯片技術等方面仍需努力追趕。

集成式智能傳感器和微系統模組：物聯網時代的“智慧之眼”

隨著物聯網、移動互聯和人工智能技術的迅猛發展，智能傳感器和微系統模組的需求日益旺盛，全球科技巨頭紛紛搶灘布局。盡管我國在單體傳感器領域與歐美日等國家相比已明顯落后，但在集成式智能傳感器和微系統模組方面，我們與國際先進水平站在了同一起跑線上。這無疑為我國提供了寶貴的追趕與超越的機會。我國應充分利用SESUB（半導體基板埋入）和SiP（系統級封裝）等先進工藝，推動集成式智能傳感器和微系統模組的研發與產業化進程。同時，還需研發跨環境、聲學、慣性等多領域的集成式智能傳感器，并拓展其在手機、手表、手環、無線耳機、AR/VR、IoT、IPM（智能功率模塊）、TPMS胎壓監測等消費類電子、汽車電子及智能家居等領域的應用。

我國在傳感器領域面臨著諸多技術挑戰，但同時也蘊含著巨大的發展機遇。通過加大研發投入、加強產學研合作、培養高端人才等措施，我國有望在智能光纖傳感器、寬溫區硅壓力傳感器芯片、MEMS陀螺芯片、高性能磁傳感器、紅外陣列傳感器以及集成式智能傳感器和微系統模組等關鍵技術領域取得突破，實現傳感器產業的自主可控和高質量發展，為我國高端裝備制造業、物聯網、智能制造等領域的發展提供有力支撐。

審核編輯 黃宇