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工控需求大 傳感器呈現(xiàn)五大發(fā)展趨勢

發(fā)布日期：2022-07-14 點(diǎn)擊率：142

　　霍爾傳感器是全球排名第三的傳感器產(chǎn)品汽車業(yè)、電腦、手機(jī)以及新興消費(fèi)電子領(lǐng)域。未來幾年，隨著越來越多的汽車電子和工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)轉(zhuǎn)移到中國，霍爾傳感器在中國市場的年銷售額將保持20%到30%的高速增長。與此同時(shí)，霍爾傳感器的相關(guān)技術(shù)仍在不斷完善中，可編程霍爾傳感器、智能化霍爾傳感器以及微型霍爾傳感器將有更好的市場前景。

中國市場年增率為兩位數(shù)

　　在我們的日常生活中，霍爾傳感器被廣泛應(yīng)用。例如，在翻蓋或是滑蓋的手機(jī)中，用來檢測手機(jī)蓋翻開或是滑動的器件就是霍爾傳感器;再如，在電腦鍵盤上，實(shí)現(xiàn)光標(biāo)移動的滾動鍵就是由霍爾傳感器組成的;還有，在汽車變速箱、電動門窗等需要電機(jī)的部件中也有霍爾傳感器應(yīng)用。我們在每天的生活中都在與霍爾傳感器打交道。

　　“霍爾傳感器在手機(jī)、筆記本、電機(jī)控制和汽車領(lǐng)域已經(jīng)獲得了很好的應(yīng)用，在中國以及全球其他市場都是如此。”美信運(yùn)放與比較器商務(wù)營銷經(jīng)理PatrickLong對《中國電子報(bào)》記者說，“隨著業(yè)界對霍爾傳感器的投資越來越多，它會開啟一些新的應(yīng)用市場，例如單芯片磁性羅盤應(yīng)用市場等?！?

　　“由于需要采用霍爾傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車、電機(jī)、手機(jī)和電腦都已經(jīng)采用了該器件，而且這些市場在未來幾年的增長較為穩(wěn)定，而其他一些新的應(yīng)用市場又不足以與上述幾個(gè)市場相比，因此霍爾傳感器在全球總的市場容量是較為穩(wěn)定的，每年的增長率保持在5%到10%之間?！被裟犴f爾公司代理Melexis產(chǎn)品的星亮電子北京辦事處的陶相逸介紹說，由于人們對汽車安全、排放以及舒適度等的要求越來越高，使得汽車電子的應(yīng)用幾乎呈現(xiàn)指數(shù)級增長。與此同時(shí)，霍爾傳感器應(yīng)用也呈現(xiàn)高速增長。因?yàn)楦鞣N應(yīng)用電機(jī)的部件、節(jié)氣門位置的檢測、各種閥體位置的檢測都會用到霍爾傳感器。而且，在中國汽車市場中，國外廠商為了降低成本，陸續(xù)將零部件拿到中國進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，這也進(jìn)一步提升了中國市場霍爾傳感器的應(yīng)用量。而代理霍尼韋爾產(chǎn)品的深圳市貝爾特電子有限公司的劉先生則介紹說，這兩年他們接觸到的工業(yè)控制市場對霍爾傳感器的需求增長率以兩位數(shù)遞增?！斑@在市場上算是增速非常高的產(chǎn)品了。”他說，“只要是用到無刷電機(jī)的市場就需要霍爾傳感器?！?

呈現(xiàn)五大發(fā)展趨勢

　　霍爾傳感器應(yīng)用的領(lǐng)域不同，因此各個(gè)市場對它的要求也不盡相同?！笆謾C(jī)市場對霍爾傳感器的主要要求包括尺寸、功耗和可調(diào)節(jié)的閾值?！盤atrickLong對《中國電子報(bào)》記者分析說，“其中，可調(diào)的閾值允許客戶改變磁鐵的大小(或者說是磁場的大小)。這樣，客戶在不同的應(yīng)用中，在采用同一個(gè)傳感器的情況下，可以使用不同的磁鐵。而且，為節(jié)省空間，客戶可以使用最小的磁鐵?！?

　　在工業(yè)和汽車應(yīng)用方面，霍爾傳感器首先要滿足工業(yè)或汽車認(rèn)證對器件的要求，例如安全性、穩(wěn)定性和溫度范圍要達(dá)到相應(yīng)的級別。

　　隨著這些終端應(yīng)用產(chǎn)品的不斷發(fā)展，霍爾傳感器也呈現(xiàn)出五大發(fā)展趨勢：

　　一是微型化趨勢。市場上很多霍爾傳感器都采用了各種小型封裝。最近，美信宣布將推出一種采用μCSP封裝(微米芯片級封裝)的霍爾傳感器，它的面積只有1mm×1mm，這樣的尺寸非常適合空間較小的應(yīng)用，例如手機(jī)、電動機(jī)中的間隙等領(lǐng)域。
二是高集成度。目前，霍爾傳感器已經(jīng)成為智能傳感器。“例如，廠商基本上已經(jīng)把各種保護(hù)電路和補(bǔ)償電路、轉(zhuǎn)換器集成到了霍爾傳感器上?！睖茷I介紹說，“而為了實(shí)現(xiàn)可編程霍爾傳感器，廠商將EEROM(電可擦只讀存儲器)集成進(jìn)來也是一種趨勢。他補(bǔ)充介紹說，國內(nèi)的需求正在向高端可編程霍爾傳感器的方向發(fā)展。因?yàn)榭删幊袒魻杺鞲衅骺梢越档涂蛻羯a(chǎn)環(huán)節(jié)的失效率，縮短生產(chǎn)的周期，提高生產(chǎn)的效率，所以受到客戶的歡迎。

　　三是溫度性能。Melexis產(chǎn)品經(jīng)理VincentHiligsmann曾經(jīng)介紹說，霍爾傳感器如何在高溫下長時(shí)間保持較高的可靠性將成為工程師的重大課題。因?yàn)椋?dāng)霍爾傳感器長期處于較高的工作溫度時(shí)，芯片與基板之間的引線鍵合(bonding)將可能出現(xiàn)松動或斷裂等現(xiàn)象，從而影響傳感器的正常工作。而湯浩濱則進(jìn)一步介紹說，目前多數(shù)霍爾傳感器的工作溫度是65℃到85℃，這在汽車中還可以適用。但在一些工業(yè)應(yīng)用中，工作溫度高達(dá)160℃甚至185℃，霍爾傳感器要適合這些場合的應(yīng)用還需提高溫度指標(biāo)。

　　四是高靈敏度。目前霍爾傳感器最高的靈敏度可以達(dá)到幾十高斯。在工業(yè)和汽車應(yīng)用領(lǐng)域中，靈敏度在200高斯到500高斯的霍爾傳感器就可以很好地完成應(yīng)用任務(wù)。不斷提高霍爾傳感器的靈敏度可以開啟新的應(yīng)用市場，因此，這也是業(yè)界努力的目標(biāo)。PatrickLong表示，霍爾傳感器目前的挑戰(zhàn)之一就是電路必須能感應(yīng)非常小的磁場以及磁場的細(xì)微變化。

　　五是新的霍爾元件結(jié)構(gòu)。一般線性霍爾傳感器要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)位置的測量，要采用非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而好的結(jié)構(gòu)在國際上都有專利。采用這些結(jié)構(gòu)的企業(yè)需要繳納專利費(fèi)。為此，一些企業(yè)推出測量水平磁場的霍爾傳感器，它可以更易實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的測量，因此沒有專利費(fèi)問題。

　　此外，霍爾傳感器最初是被廣泛應(yīng)用到汽車電子和工業(yè)控制中的，隨著它在消費(fèi)電子市場上的應(yīng)用越來越廣，例如進(jìn)入游戲機(jī)手柄、電動玩具等應(yīng)用中，如何控制功耗和成本也是廠商面臨的挑戰(zhàn)。而且，它還面臨生產(chǎn)測試技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。

廠商頻推新產(chǎn)品

　　美信將在今年10月推出單霍爾傳感器和雙霍爾傳感器的樣片。據(jù)悉，新產(chǎn)品的重要特色是小尺寸、低功耗以及可調(diào)節(jié)的閾值電壓。其中，單霍爾傳感器采用μCSP封裝技術(shù)，面積只有1mm×1mm;工作電流僅為1μA。雙霍爾傳感器將兩個(gè)霍爾傳感器集成在一個(gè)封裝中，并集成了處理器和FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)，可以直接測量一個(gè)軸的位置和方向。雙霍爾傳感器可以被應(yīng)用到滾動鍵或滾動條中，這些部件可以應(yīng)用到手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品中。

　　Melexis公司今年重點(diǎn)推廣MLX90316產(chǎn)品。該產(chǎn)品是一種三軸霍爾傳感器，能夠測量水平磁場，這使它能夠更容易地測量旋轉(zhuǎn)位置，主要應(yīng)用于汽車電子中。

　　霍尼韋爾今年重點(diǎn)推廣SS361RT和SS461R兩個(gè)產(chǎn)品，它們應(yīng)用于工業(yè)控制中。這兩個(gè)產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是采用小尺寸封裝技術(shù)，低電壓供電，能夠應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域的手持產(chǎn)品中。

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