A基本概述
热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。现在，已得到越来越广泛的应用。以下就主动式和被动式两方面的基本应用原理作一大致介绍。
    一、 热释电人体红外线传感器的基本结构和原理
目前，市场上出现的热释电人体红外线传感器主要有上海产的SD02、PH5324，德国产的LH1954、LH1958，日本HAMAMATSU公司产P2288，日本NIPPON CERAMIC公司的SCA02-1、RS02D等。虽然它们的型号不一样，但其结构、外型和电参数大致相同，大部分可以彼此互换使用。
    热释电人体红外线传感器（以下简称：传感器）由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。其中较大的矩形部分为滤光窗，两个虚线框矩形为敏感单元，面积约2x1mm2 ，间距1mm。其它两种的参数大致相同。
   1.敏感单元
其内部结构。对不同的传感器来说，敏感单元的制造材料有所不同。如，SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成；P2288由LiTaO3 制成。这些材料再做成很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容 。因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的，而它们形成的等效小电容能自身产生极化，极化的结果是，在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。但这两个电容的极性是相反串联的。这正是传感器的独特设计之处，因而使得它具有独特的抗干扰性。
   当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时， 由于P1、P2自身产生极化，在电容的两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，而这两个电容的极性是相反串联的，所以，正、负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。
    当人体静止在传感器的检测区域内时，照射到P1、P2上的红外线光能能量相等，且达到平衡，极性相反、能量相等的光电流在回路中相互抵消。传感器仍然没有信号输出。同理，在灯光或阳光下，因阳光移动的速度非常缓慢，P1、P2上的红外线光能能量仍然可以看作是相等的，且在回路中相互抵消；再加上传感器的响应频率很低（一般为0.1~10Hz），即传感器对红外光的波长的敏感范围很窄（一般为5~15um），因此，传感器对它们不敏感。
    当环境温度变化而引起传感器本身的温度发生变化时，因P1、P2做在同一硅晶片上的，它所产生的极性相反、能量相等的光电流在回路中仍然相互抵消，传感器无输出。
    从原理上讲，任何发热体都会产生红外线，热释电人体红外线传感器对红外线的敏感程度主要表现在传感器敏感单元的温度所发生的变化，而温度的变化导致电信号的产生。环境与自身的温度变化由其内部结构决定了它不向外输出信号；而传感器的低频响应（一般为0.1~10Hz）和对特定波长红外线（一般为5~15um）的响应决定了传感器只对外界的红外线的辐射而引起传感器的温度的变化而敏感，而这种变化对人体而言就是移动。所以，传感器对人体的移动或运动敏感，对静止或移动很缓慢的人体不敏感；它可以抗可见光和大部分红外线的干扰。
    2.滤光窗
    它是由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，如图2中的M，滤光窗能有效地滤除7.0~14um波长以外的红外线。例如，SCA02-1对7.5~14um波长的红外线的穿透量为70%，在6.5um处时下降为65%，而在5.0um处时陡降为0.1%；P2288的响应波长为6~14um，中心波长为10um。
   物体发射出的红外线辐射能，最强波长和温度的关系满足λm*T=2989（um.k）（其中λm为{zd0}波长，T为{jd1}温度）。人体的正常体温为36~37.5。C ，即309~310.5K，其辐射的最强的红外线的波长为λm=2989/（309~310.5）=9.67~9.64um，中心波长为9.65um。因此，人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长（7~14um）的中心。所以，滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而{zd0}限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。
   综上所述，传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。
菲涅尔透镜 不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足2米，只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥{zd0}作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到10米。例如，一些传感器对远在20米处快速行驶的汽车里的人体也能可靠地检测到。菲涅尔透镜采用塑料片制作而成。图3为它的平面图。从图中可以看出，透镜在水平方向上分寸成3个部分，每一部分在竖直方向上又等分成若干不同的区域。最上面部分的每一等份为一个透镜单元，它们由一个个同心圆构成，同心圆圆心在透镜单元内。中间和下半部分的每一等份也为分别一个透镜单元，同样由同心圆构成，但同心圆圆心不在透镜单元内。当光线通过这些透镜单元后，就会形成明暗相间的可见区和盲区。由于每一个透镜单元只有一个很小的视角，视角内为可见区，视角外为盲区。任何两个相邻透镜单元之间均以一个盲区和可见区相间隔，它们断续而不重叠和交叉，如图3b。这样，当把透镜放在传感器正前方的适当位置时，运动的人体一旦出现在透镜的前方，人体辐射出的红外线通过透镜后在传感器上形成不断交替变化的阴影区（盲区）和明亮区（可见区），使传感器表面的温度不断发生变化，从而输出电信号。也可以这样理解，人体在检测区内活动时，一离开一个透镜单元的视场，又会立即进入另一个透镜单元的视场，（因为相邻透镜单元之间相隔很近），传感器上就出现随人体移动的盲区和可见区，导致传感器的温度变化，而输出电信号。
菲涅尔透镜不仅可以形成可见区和盲区，还有聚焦作用，其焦点一般为5厘米左右，实际应用时，应根据实际情况或资料提供的说明调整菲涅尔透镜与传感器之间的距离，一般把透镜固定在传感器正前方1~5厘米的地方。
菲涅尔透镜一般采用聚乙烯塑料片制成，颜色为乳白色或黑色，呈半透明状，但对波长为10um左右的红外线来说却是透明的。
　被动红外探头是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。探头收集外界的红外辐射通过聚集到红外感应源上面。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收了红外辐射温度发生变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。 　　
　　1) 这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红外辐射必须敏感。　
　　2) 为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。　　
　　3) 被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。　　
　　4) 一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。 　　
　　5) 多视场的获得，一是多法线小镜面组成的反光聚焦，聚光到传感器上称之为反射式光学系统。另一种是透射式光学系统，是多面组合一起的透镜——菲涅尔透镜聚焦在红外传感器上。　　
　　6) 这要指出的是被动红外的几束光表示有几个视场，并非被动红外发红外光，视场越多，控制越严密。　　
　　被动红外探头的优缺点：
　　优点：
　　本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。　　
　　缺点：
　　◆容易受各种热源、光源干扰 。
　　◆被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。
　　◆易受射频辐射的干扰。
　　◆环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。
主动红外入侵探测器由主动红外发射机和主动红外接收机组成，当发射机与接收机之间的红外光束被xx遮断或按给定百分比遮断时能产生报警状态的装置，叫主动红外入侵探测器。
主动红外发射机通常采用红外发光二极管作光源，其主要优点是体积小、重量轻、寿命长，交直流均可使用，并可用晶体管和集成电路直接驱动。现在的主动红外入侵探测器多数是采用互补型自激多谐振荡电路作驱动电源，直接加在红外发光二级管两端，使其发出经脉冲调制的、占空比很高的红外光束，这既降低了电源的功耗，又增强了主动红外入侵探测器的抗干扰能力 ‘
二.热敏电阻工作原理
PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高.PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得,也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得. 陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体,而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基,掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的,具有较低的电阻及半导特性.通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的:在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代,因而得到了一定数量产生导电性的自由电子. 
对于PTC热敏电阻效应,也就是电阻值阶跃增高的原因,在于材料组织是由许多小的微晶构成的,在晶粒的界面上,即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒,阻碍电子越界进入到相邻区域中去,因此而产生高的电阻.这种效应在温度低时被抵消:在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动.而这种效应在高温时,介电常数和极化强度大幅度地降低,导致势垒及电阻大幅度地增高,呈现出强烈的PTC效应.
PTC热敏电阻制造流程
将能够达到电气性能和热性能要求的混合物 (碳酸钡和二氧化钛以及其它的材料) 称量、混合再湿法研磨,脱水干燥后干压成型制成圆片形、长方形、圆环形、蜂窝状的毛坯.这些压制好的毛坯在较高的温度下(1400℃左右)烧结成陶瓷,然后上电极使其金属化,根据其电阻值分档检测.按照成品的结构形式钎焊封装或装配外壳,之后进行{zh1}的全面检测.
   称量     >>    球磨    >>     预烧结   >>   造    粒
 　      >>    成型     >>    烧结    >>     上电极   >>    阻值分选
         >>    钎焊     >>    封装装配 >>    打标志   >>    耐压检测
 　      >>    阻值检测 >>    最终检测  >>    包装    >>    入库
PTC热敏电阻与温度的依赖关系（R-T特性）

电阻-温度特性通常简称为阻温特性，指在规定的电压下，PTC热敏电阻零功率电阻与电阻体温度之间的依赖关系。
零功率电阻,是指在某一温度下测量PTC热敏电阻值时,加在PTC热敏电阻上的功耗极低,低到因其功耗引起的PTC热敏电阻的阻值变化可以忽略不计.额定零功率电阻指环境温度25℃条件下测得的零功率电阻值.
                                             lgR(Ω)
        Rmin   :  最小电阻                         
        Tmin   :   Rmin时的温度
        RTc    :   2倍Rmin
        Tc     :   居里温度
 
                                                RTc Tmin      Tc            T(℃)
表征阻温特性好坏的重要参数是温度系数α ,反映的是阻温特性曲线的陡峭程度。温度系数α越大,PTC热敏电阻对温度变化的反应就越灵敏，即PTC效应越显著，其相应的PTC热敏电阻的性能也就越好，使用寿命就越长。PTC热敏电阻的温度系数定义为温度变化导致的电阻的相对变化. α = (lgR2-lgR1)/(T2-T1)一般情况下，T1取Tc+15℃   T2取Tc+25℃来计算温度系数。
 电压和电流的关系（V-I特性）
电压-电流特性简称伏安特性，它展示了PTC热敏电阻在加电气负载达到热平衡的情况下，电压与电流的相互依赖关系。
　 Ik   在外加电压Vk时的动作电流
        Ir   外加电压Vmax时的残余电流
        Vmax     {zd0}工作电压
        VN       额定电压
        VD       击穿电压
                                       Vk        VN         Vmax      VD     V(v)
PTC热敏电阻的伏安特性大致可分为三个区域：
在0-Vk之间的区域称为线性区，此间的电压和电流的关系基本符合欧姆定律，不产生明显的非线性变化，也称不动作区。在Vk-Vmax之间的区域称为跃变区，此时由于PTC热敏电阻的自热升温，电阻值产生跃变，电流随着电压的上升而下降，所以此区也称动作区。在VD以上的区域称为击穿区，此时电流随着电压的上升而上升， PTC热敏电阻的阻值呈指数型下降，于是电压越高，电流越大，PTC热敏电阻的温度越高，阻值越低，很快导致PTC热敏电阻的热击穿。伏安特性是过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。
电流和时间的关系（I-t特性）
电流-时间特性是指PTC热敏电阻在施加电压的过程中，电流随时间变化的特性。开始加电瞬间的电流称为起始电流，达到热平衡时的电流称为残余电流。
 
一定环境温度下,给PTC热敏电阻加一个起始电流(保证是动作电流),通过PTC热敏电阻的电流降低到起始电流的50%时经历的时间就是动作时间.电流-时间特性是自动消磁PTC热敏电阻、延时启动PTC热敏电阻、过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。
 三、半导体温度传感器测温原理
硅基IC电路中，可实现温度传感功能的元器件主要有集成电阻器、二极管、双极晶体管、MOS（Metal Oxide Semiconductor）晶体管。当然，还有各种利用MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）工艺制造的热敏电阻器、热电偶等，但目前基本上还与CMOS（Complementary MOS）工艺不兼容。
集成电阻器在室温下的热灵敏度一般在0.05%～1.0%/℃-1，其中，多晶硅电阻器则具有出色的长期稳定性。但集成电阻器一般线性度都较差，在-60～180℃的工作范围内，只能达到2.5℃的精度，难以满足高精度应用要求。在40～400K范围内，基本上可以认为二极管的电压与温度呈线性关系，通过片上二极管的前向电压Vf，理论上，可以得到随温度线性变化的输出曲线，但其实际测量时，会有较大的开关噪声。
1．双极晶体管温度传感器
二极管的电流包括扩散电流和耗尽层、表面层里的产生复合电流，后者在双极晶体管的基极互相抵消，所以，正向偏置的双极晶体管的集电极电流IC基本上都是纯扩散电流，若利用高精度电流源，令2个匹配晶体管的集电极电流相同，ΔVBE将和{jd1}温度成正比（Proportional to the Absolute Temperature，PTAT）。但这样得到的温度电压曲线起点是{jd1}零度，对于-50～150℃的测温范围，电压输出不是0～5V，对于后端A/D来说，需要额外的电平移动电路。
通过构造Vf=aVptat-VBE1和Vref=VBE1+aVptat可以得到任意的过零点TZ以及几乎不随温度变化的恒压源[1]。
采用BJT（Bipolar Junction Transistor）的优点是低成本、长期稳定性、高灵敏度、可预测性较高，以及相关温度的时间非依赖性。缺点是受自生成熟、工艺容差的影响，以及热循环后信号有小漂移和小数量级的非线性。为了和n2wellCMOS工艺兼容，需要采用寄生三极管技术实现，主要有2种结构：纵向双极晶体管（CMOS Vertical Bipolar Transistor，CVBT），横向双极晶体管（CMOS Lateral Bipolar Transistor，CLBT）。CVBT的主要缺点在于集电极和芯片衬底短接，限制了它的应用范围。CLBT的不足是由于基区掺杂浓度的偏差造成的沟道下载流子迁移率的不均匀性，以及侧向扩散导致的基极发射极面积和基极宽度无法xx控制，所以，这种晶体管的电流增益一般小于5。
采用CVBT技术，0.5μmCMOS工艺制作的温度传感器，斩波运放和动态匹配技术以提高读出电路精度，二阶曲率补偿来提高线性度，封装后再校正，以去除引线键合的残余应力影响，使得该传感器在-50～120℃范围内达到±0.5℃的精度。
采用双极晶体管制作的温度传感器还存在一个缺陷：当该结构工作在AC电源下，会出现信号幅度随频率变动的现象，因为衬底漏电流的存在。如果改用具有N型隐埋层的CMOS偏置源，就可以解决该问题。
2．CMOS温度传感器
利用CMOS构建温度传感器一般有2种途径。其一是利用MOS管的亚阈值区构造MOS管的PTAT，灵敏度可达1.32mV/℃，但对偏置源的依赖有100mV/V，且高温下会产生漏电，因对阈值电压VT依赖大，在高性能要求时，必须有大范围的微调和校准，不具备长期稳定性；另一途径是通过强反型状态下，MOS管的载流子迁移率μ与VT和温度的关系加以测量。基于此有5种设计方案：即只基于μ随温度的改变；只基于VT随温度的改变；同时考虑VT和μ2个变量；利用MOS器件的零温度系数点（Zero Temperature Coefficient，ZTC）；以及利用逻辑门延时随温度增加的原理来构建的数字环振。
方案一过于粗略，已趋淘汰；方案二的{zd0}缺陷是输出没有驱动能力，若采用运算放大器，则需要用到电平移动电路以及恒压源。当NMOS接成二极管形式，则随温度变化得到的电流I随VGS变化的一簇曲线存在一个公共的交点，即ZTC点；基于方案四可以很容易得到不随温度变化的参考电压源或者温度传感器，但因为需要调整掺杂浓度，对工艺有一定的特殊要求。对于只提供门电路单元的数字电路设计（如Field Programmable Gate Array，FPGA）来说，模拟电路结构的温度传感器是很难实现的，通过对各类结构的数字环振加以研究，文献[7]得到了在-50～150℃范围内线性度误差小于0.2%的温度传感器。
CMOS温度传感器和基于寄生BJT的温度传感器相比的主要优势在于模型xx，受封装影响小，在AC电源下衬底漏电小，且占用芯片面积小等优势，但其主要的缺点是受工艺波动的影响要大于后者，所以，产业界目前仍普遍采用CVBT技术。
3．和CMOS工艺兼容的其他类型温度传感器
MOS隧穿温度传感器是一种采用特殊工艺制作的和CMOS工艺兼容的MEMS温度传感器。作者制作了一个2.5mm×2.5mm，2.1nm厚的MOS电容在p衬底上。在积累区，电荷传输占主导作用，所以，电流输出和温度无关；在反型区，因为氧化层厚度有限，限制了少数载流子的产生速率，当这个产生速率低于隧穿速率时，栅电流饱和，而少数载流子是温度敏感的，所以，反向栅电流会随温度改变。实验结果揭示，当传感器以恒定电压正向偏置时，在20～110℃范围，栅电流增加超过500倍；传感器以恒定电流偏置时，栅电压随衬底温度变化灵敏度超过-2V/℃，和传统pn结相比，超过了1000倍。
这类采用特殊工艺制作的MEMS传感器有着巨大的潜能，但目前尚处于研发阶段。
4．半导体温度传感器
输出方式采用模拟输出的温度传感器需要外加线性化电路及校准，因此，会使成本增加。而数字化接口或频率输出能使性能更可靠，即使在量产时仍能保持其xx度。
频率输出通常采用的方法是做一个环形振荡器（Ring Oscillator，RIO）或张驰振荡器（Relaxation Oscillator，REO）。
前者会受VDD变化的影响，而后者理论上与VDD无关。两者都基于相同的原理，通过对电容器的充放电产生振荡，充放电电流来源于某个温度敏感元件（如，只考虑一阶温度系数的多晶电阻）。为了数字接口输出，有通过片上计数器实现，其主要缺点是面积大；另一种方案是采用片上集成A/D，然后，通过I2C等总线协议输出；当然，还有通过RF电路来获取能量以及传输数据的温度传感器。
各类半导体温度传感器性能比较
表1列出了2000年以来一些发表在国内外期刊上的温度传感器性能指标，从表中可以看出：灵敏度和精度并没有一个统一的度量指标，不易评价，但一般都需要在流水后通过单独校准来满足精度需要。功耗和面积都趋向于减小，且更注重于集成AD及频率化输出，以和后端数字处理电路进行接口。
 
B．国外传感器市场发展趋向
自从1800年英国天文学家F?W?赫歇尔发现红外辐射至今，红外技术的发展经历了将近两个世纪。从那时开始，红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展，但发展比较缓慢，直到1940年前后才真正出现现代的红外技术。当时，德国研制成硫化铅和几种红外透射材料，利用这些元、部件制成一些xx红外系统，如高射炮用导向仪、海岸用船舶侦察仪、船舶探测和跟踪系统，机载轰炸机探测仪和火控系统等等。其中有些达到实验室试验阶段，有些已小批量生产，但都未来得及实际使用。此后，美国、英国、前苏联等国竞相发展。特别是美国，大力研究红外技术在军事方面的应用。目前，美国将红外技术应用于单兵装备、装甲车辆、航空和航天的侦察监视、预警、xxxxxx制导等各个领域。红外技术发展的先导是红外探测器的发展。1800年，F?W?赫歇尔发现红外辐射时使用的是水银温度计，这是xxx的热敏型红外探测器。1830年以后，相继研制出温差电偶的热敏探测器、测辐射热计等。在1940年以前，研制成的红外探测器主要是热敏型探测器。19世纪，科学家们使用热敏型红外探测器，认识了红外辐射的特性及其规律，证明了红外线与可见光具有相同的物理性质，遵守相同的规律。它们都是电磁波之一，具有波动性，其传播速度都是光速、波长是它们的特征参数并可以测量。20世纪初开始，测量了大量的有机物质和无机物质的吸收、发射和反射光谱，证明了红外技术在物质分析中的价值。30年代，首次出现红外光谱代，以后，它发展成在物质分析中不可缺少的仪器。40年代初，光电型红外探测器问世，以硫化铅红外探测器为代表的这类探测器，其性能优良、结构牢*。50年代，半导体物理学的迅速发展，使光电型红外探测器得到新的推动。到60年初期，对于1～3、3～5和8～13微米三个重要的大气窗口都有了性能优良的红外探测器。在同一时期内，固体物理、光学、电子学、精密机械和微型致冷器等方面的发展，使红外技术在军、民两用方面都得到了广泛的应用。从60年代中叶起，红外探测器和系统的发展体现了红外技术的现状及发展方向。1.在1～14微米范围内的探测器已从单元发展到多元，从多元发展到焦平面阵列。红外探测器最早是用单元探测器，为了提高灵敏度和分辨率，后来发展为多元线列探测器。多元线列探测器先后扫过(串扫)同一目标时，它输出的信噪比可比单元探测器高n（开平方）倍，n为元数。如果多元线列探测器平行扫过(平扫)目标时，则可获得目标辐射的一维分布。以线列探测器为基础的红外探测系统，大都安装在飞机或卫星遥感平台上，平台的前进运动垂直于线列作为第二维时，就可得到目标辐射的分布图像。现在，红外探测器已从多元发展到焦平面阵列，相应的系统已实现了从点探测到目标热成像的飞跃。红外热成像仪是一种最有发展前途的设备，代表着夜视器材的发展方向，它用焦平面阵列取代了光机扫描结构。目前，长波碲镉汞(HgCdTe)探测器面阵已达640×480元，焦平面阵列探测器的实验室水平已达256×256元，预计到2000年可达到百万元。2.红外探测器的工作波段从近红外扩展到远红外。早期的红外探测器通常工作在近红外。随着红外技术的发展，红外探测器的工作波段已扩展到中红外和远红外，例如，美国国防高级研究计划局提出了一项超波谱地雷探测计划，目的是为了提供一种安全有效地探测地雷的方法。该计划采用空间调制成像傅里叶变换光谱仪，这是一种红外传感器，它已在直升机上进行了近、中波段的试验，下一步计划把工作波段延伸到远红外。远红外已经成为科学家们关注的重点。3.轻小型化。非致冷、集成式、大面阵红外探测器方向发展。采用低温制冷技术，是为了提高红外探测器件的灵敏度和输出信号的信噪比，使其具有良好的性能，但它也使红外探测器体积大、成本高。为了实现小型化，必须减少制冷设备和相关电源，因此，高效小型制冷器和无需制冷的红外探测器将是今后的发展方向。如采用非致冷工作的红外焦平面阵列技术，不仅可使系统成本降低2个数量级，而且可以使体积、重量和功耗也将大大减少。此外，利用材料电子计算机和微电子方面的{zx1}技术，可使红外探测器与具有一定数据处理能力的数据处理设备相结合，使其轻集成化、大面阵、焦平面化方向发展，以提高其性能，实现对室温目标的探测。4.红外探测系统从单波段向多波段发展。正如前面所述：在大气环境中，目标的红外辐射只能在1～3、3～5和8～13微米三个大气窗口内才能有效地传输。如果一个红外探测系统能在两个或多个波段上获取目标信息，那么这个系统就可更xx、更可*地获取更多的目标信息，提高对目标的探测效果，降低预警系统的虚警概率，提高系统的搜索和跟踪性能，适用更多的应用需求，更好地满足各军兵种的需要。目前，多波段的红外探测系统已经研制成功，如法国和瑞典联合研制的"博纳斯"末敏子弹药，就采用了多波段红外探测系统探测目标。在红外技术的发展中，需要特别指出的是：60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展，很多重要的激光器件都在红外波段，其相干性便于移用电子技术中的外差接收技术，使雷达和通信都可以在红外波段实现，并可获得更高的分辨率和更大的信息容量。在此之前，红外技术仅仅能探测非相干红外辐射，外差接收技术用于红外探测，使探测性能比功率探测高好几个数量级。另外，由于这类应用的需要，促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式，推动红外技术向更先进的方向发展..
在世界非xx传感器市场,正以持续稳定的增长之势向前发展。1998年为325亿美元，据预测，2008年将增加到506亿美元。1998年-2003年之间的年平均增长率为5.3%，预计2003年至2008年期间的年平均增长率将降到3.7%。而考虑到传感器价格降低和难以预知的新兴应用领域的崛起等因素，2003年至2008年期间的实际增长率有可能达到4.5%-5%。
　　今后5年，传感器市场由于互联网和电子商务的迅速发展将进一步面临价格的压力，价格竞争将进一步加剧。Intechno Consulting公司预测传感器的价格将进一步降低。在汽车电子、消费类产品和办公自动化等大批量市场中，MEMS技术不仅能够提高产品的性能指标，而且能够批量化生产和降低传感器产品的价格。今后10年，传感器价格将降价30%，即使进入市场的新型传感器(轮速率传感器、雷达传感器、驾驶角度传感器)的价格也将大幅度降低。
　　主要应用领域市场发展强劲
　　传感器市场的发展趋势是半导体传感器市场份额从1998年的38.9%增长到2008年的43%。以MEMS为基础的智能化传感器和具有总线能力的传感器预计有强劲的增长。
　　市场上增长最快的是汽车市场的需求，占第二位的是过程控制市场，前景看好的市场是通讯市场。
　　机械制造工业
　　机械制造工业市场包括所有机械制造商(OEMs)、供应商及终端用户使用和购买的传感器。由上图可知，机器制造业需求的传感器1998年为41亿美元，到2008年将增加到52亿美元，每年的增长率为2.4%。由于该行业在传感器需求市场中占有很高份额，受世界市场增长率总体降低的影响，它的增长率将在未来5年有所下降。另一方面，工业自动化水平会有所提高。
　　过程控制工业
　　工业过程控制传感器市场1998年为60亿美元，到2008年将增长到91亿美元。其中2003年-2008年增长率比1998年-2003年增长的速度要快。工业自动化领域微系统产品市场的销售额2000年为11.9亿美元，到2004年增加到185.5亿美元，年平均增长率为11.6%。
　　汽车工业
　　未来10年里，电子元器件产品在汽车生产成本中所占份额将逐年增加。1998年汽车工业需求的传感器约为64亿美元，到2008年将增加到133亿美元。尤其是用于汽车安全系统中的传感器将呈现明显发展态势：ABS和气囊安全系统已成功投入市场，用于防侧面撞击的加速度传感器、头部气囊和儿童座位调控的装置等也开始面向市场。此外，用于车体稳定控制和轮胎监测的传感器也在开发中。
　　据报道，2000年汽车MEMS传感器的销售额为12.6亿美元，预计2004年将增长到23.5亿美元，甚至更多。
　　其它领域
　　位于汽车工业之后的是家居类和消费类电子产品领域，信息技术促进了消费类传感器产品的批量生产，应用于集团电话和无绳电话的超声传感器、用于磁存储介质的磁场传感器等都将出现强势增长，特别是用于局域网的便携式光探测器将以更快的速度增长。
　　综上所述，国外传感器市场正在不断的变化创新中呈现快速增长之势。传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争日益激烈。
3产品技术发展趋势
当今世界发达国家对传感器技术发展极为重视，视为涉及国家安全、经济发展和科技进步的关键技术之一，将其列入国家科技发展战略计划之中。因此，近年来传感技术迅速发展，传感器新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛，传感器新品种、新结构、新应用不断涌现、层出不穷。
　　 微型化速度加快
　　值得特别关注的是近年来随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟，传感器制作技术进入了一个展新阶段。微电子技术和微机械技术相结合，器件结构从二维到三维，实现进一步微型化、微功耗，并研究把传感器送入人体，进入血管，研究称分子的重量和DNA基因突变的微型传感器等。
　　 功能日渐完善
　　随着集成微光、机、电系统技术的迅速发展以及光导、光纤、超导、纳米技术、智能材料等新技术的应用，进一步实现信息的采集与传输、处理集成化、智能化，更多的新型传感器将具有自检自校、量程转换、定标和数据处理等功能，传感器功能得到进一步增强和完善，性能进一步提高，更加灵敏、可靠。
　　 生物、化学传感器研究速度加快
　　新世纪中，全世界范围内对生命科学的研究加速，对人类生存的环境更加重视。新型生物传感器和化学传感器的研究和开发已成为重点和热点。
　　为了人类的健康，目前正在研发多种DNA传感器、蛋白质芯片、细胞芯片以及集成化的实验室芯片（LabonChip）或称微全分析系统(μTAS)；研发监测大气污染、水质污染所急需的各种新型传感器，以取代目前笨重、烦琐的检测系统。
　　 商品化、产业化前景广阔
　　在新型传感器的研究开发同时，注意新型材料、设计方法、生产工艺、测试技术和配套仪表等基础技术的同步发展，更加注重实用化，从而保证了成果转化和产业化的速度更快。
　　 创新性更加突出
　　新型传感器的研究和开发由于开展时间短，往往尚不成熟，因此蕴藏着更多的创新机会，竞争也很激烈，成果也具有更多的知识产权。所以加速新型传感器的研究、开发、应用具有更大意义。
　　 新型传感器研发的重点---基于MEMS技术的新型微传感器
　　微传感器（尺寸从几微米到几毫米的传感器总称）特别是以MEMS（微电子机械系统）技术为基础的传感器已逐步实用化，这是今后发展的重点之一。
　　微机械设想早在1959年就被提出，其后逐渐显出采用MEMS技术制造各种微型新型传感器、执行器和微系统的巨大替力。这项研发在工业、农业、国防、航空航天、航海、医学、生物工程、交通、家庭服务等各个领域都有巨大的应用前景
C．红外探测新技术
在电子防盗探测器领域，被动红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。但随着入侵者的反侦测技术手段的提高，从而对探头的要求也越来越高，普通被动红外探头的局限性也越来越明显，这样，新一代的被动红外探头也应运而生。因为美国的美安科技的Focus牌探头采用了很多{zx1}技术，使用也较为广泛。所以，下面就结合该产品的技术特性来阐述被动红外探头的{zx1}技术。　　
1、被动红外探测新技术说明　　
针对上述的被动红外探测器的缺点，结合美国的美安科技的Focus牌的红外探测技术，进行详细发分析。通过对其缺点分析发现，我们实际上要解决误报和探测下降甚至失灵的问题：　　
　　1.1误报问题　　
　　为了降低误报率，只要排除误报等因素就可以大大降低误报率。　　
　　误报的因素可以分为两类：　　
　　外界的因素:
　　● 外界的热光源（尤其是白光光源）：如阳光、照明光源等;
　　● 外界的射频信号。　　
　　内部因素:
　　● 内部由于器件等的噪声和干扰，如光热释感应器的信号瞬变等。　　
　　针对以上情况，枫叶公司的新一带红外探头、采用一些独特的技术来解决此类问题。　　
　　信号出/入分析　　
　　当有物体走入或走出一个探测区段时, 在反极性探测感应器上会产生两个极性相反的信号,这种出/入信号的能量将被独立分析并储存在内存记忆内。只有在一段特定的时间内,当两个感应器上都收集到足够的出/入能量时才会触发警报。
　　其优点:"信号出/入分析"能超乎想象地提高探头对气流、随机噪音及发热器的抗干扰能力。如再加上"四源红外反极性探测" , 便能使探头具有超卓的抗干扰能力, 是现今市场上{zyx}的产品。 　　
　　四源红外反极性探测(专利)　　
　　探头内置两个红外感应器,移动信号会使两个感应器产生两个极性相反的信号;而非移动信号(射频、电磁、火花、静电等干扰),则使两个感应器产生两个极性相同的信号。利用此原理便可准确无误地区分移动和非移动信号。　　
　　其优点:
　　1.应用此技术所获得抗干扰能力是传统的滤波及屏蔽技术所无法相比的;
　　2.具有超卓的防小动物能力。　　
　　自动脉冲数调节　　
　　2、所有Focus牌探头都有此先进功能。"自动脉冲数调节"能检测每个红外信号能量的大小, 然后把数据储存在内存记忆内。探头能自动跟据内存记忆内的能量水平改变工作模式:
　　1）、 当能量水平高时(此时误报的机率较低),使用低脉冲数模式,功能跟一般非脉冲数调节探头一样。　
　　2）、当能量水平低时(误报的机率较高), 使用高脉冲数模式({zg}可达25个脉冲),可有效防止误报的发生。　　
　　优点: 有效防止误报而不降低灵敏度。　　
　　1．2探测能力的降低
　　探测能力下降可以分为几个方面：
　　探测器个探测试场分布不合理：如空隙过大，探测器被遮挡，如被泡沫、烟雾（入侵者经常使用的手段）、纸、衣物等。由于体温和环境差别不大，造成探测能力下降。针对以上情况，美国的美安科技的Focus牌采用以下方法来解决问题。
高质 LODIF 段式 FRESNEL 透镜 (专利)　　
　　无论是清色度,准确度及聚焦能力各方面均比传统的FRESNEL透镜高出30%。透镜材料采用高质抗白光干扰物料制造,并采用分段式设计。
　　优点:
　　1. 能有效地收集人体发出的能量;
　　2. xx死位;
　　3. 高抗白光干扰能力。　
　　微波防遮挡功能 (专利)
　　只要有任何遮挡物在探头一米距离内移动,便会马上触发警报。
　　优点: 可有效防止闯入者以物件遮挡探头, 使探头失去作用。　　
　　主动微波自我检测功能　　
　　微波发射器每隔3分钟便自我检测一次,而自我检测是不需通过移动物体触发。如发现故障, 故障开关便马上被触发。　　
　　优点: 可确保探头工作正常, 万一发生故障亦可及时更换。　
　　交叠式红外源(ISG)(专利)　　
　　传统的四源红外设计在探测远距离物体时灵敏度会降低, 这是因为人体在远距离时不会同时通过上下两个红外源, 所以便造成灵敏度降低甚至失灵。美安公司专利的"交叠式红外源"能有效地解决此问题。　　
　　优点:
　　1.有效地解决远距离灵敏度降低及温度上升距离缩短的问题;
　　2.可把距离提高至传统设计的二倍;
　　3.简化调试过程。　　
　　自动温度补偿
　　“自动温度补偿”能自动调节放大器功率的大小来平衡因温度变化引起的灵敏度变化现像。　　
　　优点: 使探头在整段工作温度区内都有稳定的灵敏度。　　
　　2.3其他一些新技术应用
　　 ●实时数字处理功能
　　 ●移动技术
　　 ●背景分析
　　 ●射频/电磁干扰保护
　　 ●完备的电压控制
D.温度传感器的发展
近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器／控制器；(3)智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
    1 集成温度传感器的产品分类
    1.1模拟集成温度传感器
    集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。
    1.2模拟集成温度控制器
    模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。

    1.3智能温度传感器
    智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(cpu)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
    2 智能温度传感器发展的新趋势
    进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
    2.1提高测温精度和分辨力
    在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1°C。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9~12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5~0.0625°C。由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125°C，测温精度为±0.2°C。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27us、9us。
    2.2增加测试功能
    新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。例如，DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟（RTC），使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式，有的还增加了低温极限扩展模式，操作非常简便。对某些智能温度传感器而言，主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及{zd0}转换时间(典型产品为DS1624)。能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器，构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成一个温控仪。
    2.3总线技术的标准化与规范化
    目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。
    2.4可靠性及安全性设计
    传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ－Δ式A／Ｄ转换器，它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨力。Σ－Δ式A／D转换器不仅能滤除量化噪声，而且对外围元件的精度要求低；由于采用了数字反馈方式，因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。 为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作，在AD7416/7417/7817、LM75／76、MAX6625／6626等智能温度传感器的内部，都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器，专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时，才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时，那么偶然受到一次或两次噪声干扰，都不会影响温控系统的正常工作。 LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器，非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce，即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能，可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器{zg}可承受的工作温度规定为tH，台式计算机一般为75°C，xx笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时， INT端立即使主机产生中断，再通过电源控制器发出信号，迅速将主电源关断起到保护作用。此外，当温度超过CPU的极限温度时，严重超卤ň涑龆?T_CRIT_A)也能直接关断主电源，并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源，以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路，一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型，当人体放电时，TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断／比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V木驳绶诺绲缪埂{zx1}开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能，能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion，英文缩写为prc)模式，能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差，即使引线阻抗达到100欧姆，也不会影响测量准确度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。
    2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器
    (1)虚拟传感器
    虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准，以实现{zj0}性能指标。最近，美国Ｂ＆Ｋ公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有{wy}的产品序列号并且附带一张软盘，软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算机输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。
    (2)网络温度传感器
    网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量，再送给微控制器作数据处理。{zh1}将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即插即用(Plug&PlAy)”，这样就极大地方便了用户。
    2.6单片测温系统
    单片系统(System On Chip)是21世纪一项高新科技产品。它是在芯片上集成一个系统或子系统，其集成度将高达108~109元件/片，这将给IC产业及IC应用带来划时代的进步。半导体工业协会(SIA)对单片系统集成所作的预测见表1。目前，国际上一些xx的IC厂家已开始研制单片测温系统，相信在不久的将来即可面市。
单片系统集成电路的发展预测
年 份-----------------2001-----2002------2007----2010
最小线宽/um-----------0.18-----0.13------0.1-----0.07
包含晶体管数量/片------1.3X108--2.5X108---5X108---9X108
成本/(晶体管/毫美分)---0.2------0.1-------0.05----0.02
芯片尺寸/mm2-----------750-----900--- ----1100----1400
电源电压/V-------------1.8-----1.5--- ----1.2-----0.9
新片I/O数 -------------2000----2600-------3600---4800
E．主要厂商
1.上海尼赛拉传感器有限公司
上海尼赛拉传感器有限公司系中国科学院上海技术物理研究所德福光电技术有限公司与日本陶瓷株式会社于1986年创建的合资企业。中国科学院上海技术物理研究所提供红外滤光片科研成果、工艺技术和生产设备，日本陶瓷株式会社提供生产传感器的设备、工艺、技术和管理经验。公司创建时, 中日双方共投资320万元人民币。目前公司注册资本1.24171亿人民币, 形成了用于入侵防盗报警、自动门、自动灯等自控装置的红外、超声波、霍尔等传感器的规模生产, 同时还生产红外传感器的关键部件红外滤光片和多种传感器应用品。产品90％以上销往世界20多个国家和地区。深受客户的信赖。其中主导产品――红外传感器的年产量位居世界{dy}，国际市场的占有率达70％以上。公司也被评为科技系统文明单位和上海市文明单位、上海市工业500强企业、上海市技术和知识“双密集型”企业、上海市高新技术企业、全国外商投资双优企业。
2003年公司实现销售额2.45亿元,创汇2,646万美元,。 2004年销售额预计可达3亿元人民币。公司成立18年来,以其“开拓创新、求精务实、拼搏进取、持续发展”的企业精神，成功探索出一条科技成果产业化的道路。
公司创建初期，条件相当艰苦，{zd0}的困难就是要解决规模生产问题。当技术人员捧着首批试制出的红外滤光片给客户鉴定时，滤光片片基上的薄膜竟无法抵御划片机的切割，纷纷脱落！为解决脱膜问题，公司迅速成立攻关小组，小组成员每天都要工作15小时以上。为验证技术改进后的效果，他们把滤光片放在2个大气压、100℃以上和{bfb}湿度的高压锅里蒸煮10个小时，经过反复钻研、反复试验，公司生产的滤光片终于通过了客户的检验。
红外滤光片科技成果的成功产业化，为公司的主导产品――热释电红外传感器的生产打下了扎实的基础。在解决了一系列生产难题后，1987年3月底，首批1000只手工制造的红外传感器出口日本。这一年，公司收回全部投资，比合资时预测收回投资时间整整提前了三年。
1988年底，中日双方首次追加投资，开始试生产超声波传感器，半年后超声波传感器母体月产量就超过15万只。
1990年6月，手工生产的热释电红外传感器突破10万大关。
为在国际竞争中立于不败之地，就必须不断提高劳动生产率，以降低成本、增加价格优势。于是，公司开始了自动化、国产化和区域合作化的“三化进程”。
1991年从日本引进了红外传感器生产自动线。次年4月，红外传感器月产量就达到50万只。这个产量是手工生产时{zg}月产量的5倍。6个月后，第二条自动线又被引进了，月产量突破百万大关。引进自动线。 为降低生产成本，零部件“国产化”势在必行。公司成立初期，除了滤光片之外，红外传感器的其他所有零件都要从国外进口，80年代末，公司老中青技术骨干仅仅从样品入手，在数据和资料不齐的情况下，往返于上海周边地区，与协作厂家一起，在短短三、四年中，攻克了红外传感器主要零件的技术难点，使零部件国产化程度从零提高到80％，初步实现了主要零部件国产化的目标。。
在传感器种类拓展方面，1995年，公司引进了霍尔器件生产线，使又一新产品——霍尔传感器问世。从最初的红外传感器的热销到处于市场旺销期的超声波传感器，再到霍尔传感器的推出。
作为一家高新技术领域的现代化企业，尼赛拉公司的成功还得益于科学、严格的管理。
在企业管理方面，创业之初公司领导就花了几个月的时间，走访了几十家咨询公司、各类机关及不同类型的外商投资企业，制定了适应合资企业特点的各项规章制度。并在实施过程中不断予以完善。
在质量管理方面，公司提出了“向用户提交百分之百合格产品”的目标，重视基层人员和一线操作人员的质量管理职能，重视加强产品形成早期阶段的管理。在公司内部“一切工作质量优先”，“下道工序是我的用户”的口号，已经成为员工的座右铭。正是在这种把“质量意识注入到每位员工血脉之中”的指导思想下，使公司产品能够称雄市场，获得良好声誉。目前，公司主导产品红外传感器的出口开箱合格率达到99.98％。公司1995年12月通过了ISO9002国际质量体系认证、2002年11月通过ISO9001质量体系国际认证（2000版），公司对产品质量的认识和追求不仅xx于生产出优质的产品，“{yl}的技术，{yl}的管理，{yl}的信誉，{yl}的经济效益，”才是尼赛拉人孜孜不倦的追求。
在环境保护方面，2000年底，公司顺利通过了ISO14001环境管理体系认证。尼赛拉人深知取得这张“绿色通行证”无论对企业的可持续发展，还是对进一步打开国际市场都具有重要意义。
人才培养
21世纪的竞争实质是人力资源的竞争，高素质的员工正是企业成功的关键之一，目前公司专科以上学历的员工人数占公司职工总人数的30％。公司视员工的教育和培训为一项投资而不是消费，十多年来公司先后选送140余人次出国研修和业务考察；公司内部也经常组织员工培训，以此提高员工的操作技能、技术水平与管理能力，从而激发他们的创造力和潜能。

2.德国史密斯?海曼有限公司
德国史密斯?海曼有限公司于1946年创建，是全球{zd0}、技术最为先进、历史最为悠久的X光安检设备生产厂商之一，隶属于全球xx的史密斯集团
3. 日本滨松HAMAMATSU
日本滨松光子学株式会社(Hamamatsu Photonics K. K.) 公司于1948年创建,是国际xx光电产业、全球{zd0}的光探测器件生产厂家， 是东京证券交易所上市公司，年营业额逾5亿美元。 商斯达目前开始全面代理和销售日本滨松光子学株式会社的产品，从半导体到真空、从探测到成像、从光电到热电覆盖全范围光探测器件；日本滨松有超高灵敏度、超快速光电测量技术和系统；生物医学、半导体技术、光通讯等科技领域的{zx1}成果和产品。系统产品 图像处理相机 CCD相机特殊相机 X射线相机图像处理系统测量系统光学高速系统光学测量系统光谱系统生物领域医学领域半导体领域 FPD领域 X射线电子显微镜 光电半导体产品 硅光电二极管 PIN光电二极管带前放的硅PIN光电二极管 CCD面阵图像传感器红外探测器光耦合器固态发射器应用器件 电子管产品 光电倍增管火焰传感器光电管电子倍增管红外摄像管象增强器光子计数器 X射线象增强器条纹管微通道板空心阴极电子管氘灯超高压汞－氙灯超高压氙灯光子计数器及相关产品光电倍增管的附件产品
4. 日本陶瓷株式会社NIPPON CERAMIC公司
日本陶瓷株式会社是一家上市公司，在全球开设29个分支机构，其中在中国境内设有7家独资、合资公司，以传感器、回扫变压器及铁氧体磁芯等为主导产品。
5. 日本芝浦电子株式会社
日本芝浦电子株式会社的NTC热敏电阻、温度传感器。日本芝浦电子株式会社是世界上{zd0}的{dj0}NTC热敏电阻制造商之一。
6. 韩国LTR 公司
7.台湾E-WAY公司
8. 日本三菱
9. 中国同位素公司
是经国务院批准，于1983年5月成立的全国性专业公司，归口全国同位素及有关产品的进出口业务，从事同位素产品的研制、生产、销售及推广应用，是中国核工业总公司的全资子公司。公司是以同位素业务为主，技工贸相结合的具有法人资格的经济实体。公司总部设在北京，在上海、深圳和海口设有子公司，有六个直属企业，三个中外合资企业和五十多个合作经营联合体。本公司与美国、英国、法国、俄罗斯、南非、荷兰、比利时、加拿大、瑞士、日本及东南亚国家和地区建立了广泛的技术交流和贸易往来，与国内有关同位素产品的生产厂家和上千家用户有着密切的联系。
10.
F.红外与安防领域
1．1 现代火灾探测报警技术
     现代火灾自动报警系统与传统现代火灾自动报警系统之间的区别主要在于探测器本身性能，由开关量探测器改为模拟量传感器的质的飞跃，将烟浓度、上升速率或其他感受参数以模拟值传给控制器，使系统确定火灾的数据处理能力和智能化程度大为增加，减少了误报警的概率。区别之二在于信号处理方法做了彻底改进，即把探测器中模拟信号不断送到控制器评估或判断，控制器用适当算法辨别虚假或真实火警，判断其发展程度和探测受污染的状态。这一较高质量的信号处理技术，意味着系统具有较高"智能"。
    增加系统可靠性是现代火灾探测报警技术的发展方向。智能式火灾探测报警系统按其智能的分配可分为三种系统。
    一是探测智能、二是监控智能、三是探测智能和控制智能兼有。后者是智能化程度更高的系统，其可靠性更高，但缺点是成本高。人们对于火灾自动报警系统期望在于：首先要求系统早期发现火灾，其次是xx误报和降低系统的成本费。火灾智能报警系统最终可能发展机器人智能报警系统。
   当前火灾探测领域广泛使用的就是智能型探测器探测方式。它是将火灾探测及信号处理都集中在探测器内部，在探测器内设有微处理器，这样探测罪就不再是单纯的传感器。探测器不需要再向控制器传送传感信号，而只需传递一系列的数字信号。
   当今时代微处理技术发展非常快，低价位、低功耗高性能的小型单片机比比皆是，这就为我们发展智能型探测器提供了充分的物质保障，所以智能火灾探测器是消防领域的发展方向。
    采用单片机后，许多以前需要硬件完成的功能，现在可以通过软件程序控制实现，使探测器测量与控制较硬件更加容易，电路结构更加简单，增加了电路的可靠性。随着火灾探测方面的新技术的出现与应用，我们可以在电路结构不做大的调整的前提下，随时更新探测器软件，加入{zx1}的火灾探测的算法，对探测器进行升级，使之报警更准确，性能更可靠。
    例如国产JF988火灾报警系统，探测器采用软编址方式，取消了拨码开关。具有内置动态调零能力，能够自动修正环境造成的本底漂移。
    现代火灾自动报警系统迅速发展的另一方面是复合探测器和多种新型探测器不断涌现，探测性能越来越完善。多传感器/多判据探测器技术发展，从响应火灾不同现象的多个传感器获得信号，并从这些信号寻出多样的报警和诊断判据。一些特殊材料燃烧后产生的烟雾很小或烟粒子颜色是黑色，采用光电探测方式时，响应幅度很低，但由于有较大的温度变化，如果采用单一方式探测，会有一定的局限性，不能适应各种火源，如单光电感烟探测器对SH3、SH4两种试验火均较难响应。可以把两种或两种以上探测方式融在一起，制成复合探测器，增强探测器功能，同时弥补各探测方式的缺点。如光电感温复合探测器，可利用温度补偿光电对黑烟不敏感的缺点。由于其内部有微处理器，每个探测器都有信号处理软件，就地采集就地处理，不需经过线路传输，信号的真实程度得到提高。采用复合探测形式，不仅对烟雾探测，同时对温升进行测量，通过一定算法将烟值与温度变化量结合，达到报警目的，充分利用燃烧的各种参数有机结合，达到探测火灾的目的，因此复合探测技术是发展智能火灾探测器的关键技术之一。如国产的一种光电感温两复合探测器，除了满足感烟和感温的各项检验指标之外，在火灾灵敏度实验中，实现了对SHl、SH2、SH3、SH4四种试验火均响应。
1．2 工控机作为中央处理器的控制器
    目前市场上绝大多数的火灾自动报警控制器，其中心处理单元均采用单片机控制，单片机以其价格的{jd1}优势，加之硬件简单，便于维修等被广泛应用，可谓物美价廉。但随着系统容量的增加，单片机的处理速度及容量显然不够，对于复杂系统的软件编程繁琐、操作不便，尤其是要进行报警平面图的显示时，这种控制器无法实现，必须要配一台计算机。由此以工控机作为中央处理器的控制器应运而生，它以中文Windows2000作为操作平台，采用高级语言编程，使得控制器具有良好的界面和更好的兼容性，克服了上述不足，其容量更大，功能更强，能很好地适应市场需求。例如国产某一种产品特点如下：
(1)系统报警容量大，可达19000多点。
(2)由于采用Windows2000操作平面，因此界面美观，易于操作。
(3)关于历史记录保存、平面图管理的优势尤为明显。
1．3 嵌入式产品方式
随着市场需求的发展，对报警控制器的要求也越来越高。首先，在功能上要求控制器应尽可能详细地显示各种信息，通常这要求其液晶显示器至少达到640x480普通PC机的显示分辨率，以及灵活友好的人机显示界面；第二，在速度上要具有高速处理功能，一般要达到30～60MIPS，才能满足对几千点报警探测器的多重处理及控制器网络化输出的要求，文件信息量也须达到1M～4Mbyts的规模要求；第三，要具有较低的成本，一般要远低于PC机的价位，才能满足市场竞争的要求，同时还要便于生产及质量控制。
   以上这几点用PC机或单片机来解决都有较大难度，而随着嵌入式系统的发展及成熟，使其能顺利解决以上问题，而成为现代控制器的{zj0}核心处理器的选择。
    智能消防报警控制器的嵌入式系统随着微电子技术而发展，嵌入式系统芯片以集成度高，价格低，越来越适合市场应用。例如国产SD2200系统目前用ARM7设计整个处理单元，其直接成本仅300元人民币左右，而全数字高集成贴片几乎不用人工调试调整。以上各点均体现了嵌入式系统应用于火灾报警控制器的种种优越之处。
此外，嵌入式系统应用可进一步拓展火灾自动报警监控联网技术产品的应用范围。
1．4 空气采样感烟探测技术
空气采样感烟探测技术自70年代中期由澳大利亚xx后，在国外已得到广泛应用，并逐步进入我国消防市场。该技术在探测方式上，xx突破被动式感知火灾烟气、温度和火焰等参数特性的局面，跳跃到主动进行空气采样，快速、动态地识别和判断可燃物质受热分解或燃烧释放到空气中的各种聚合物分子和烟粒子。国际上将空气采样式感烟火灾探测器定义为：通过管道抽取被保护空间的空气样本到中心检测室，以监视被保护空间内烟雾存在与否的火灾探测器。该探测器能够通过测试空气样本了解烟雾的浓度，并根据预先确定的响应阈值给出响应的报警信号。
1．5 红外光束线型感烟探测器
是应用烟粒子吸收或散射红外光束强度发生变化的原理而工作的。探测器的工作原理与光电感烟探测器类似，只是烟不必进入点型光电感烟探测器的采样室中，在保护空间任何地点上的烟都可能使红外光束衰减。线型光束探测器在一个长达100米的路径上可代替若干个点型感烟探测器，具有保护面积大、安装位置较高、在相对湿度较高和强电场环境中反映速度快等优点，适宜保护较大的室内、外场所，尤其适宜保护难以使用点型探测器甚至根本不可能使用点型探测器的场所。
1．6 分布式光纤火灾预警系统
国内已研制成功一种分布式光纤火灾预警系统，由若干个光纤传感单元、具有长度标度的单芯光缆、光纤测量系统以及微机信号分析识别与处理系统组成。与一般应用于电缆沟和桥架的光纤火灾测温系统不同，它的优点是能广泛安装在建筑物中，精度可达到5m，可xx地对在建筑物中的某个部位进行及时的火灾定位，且其成本也低于传统的火灾检测系统。
1．7 报警联动一体化
以带联动控制功能的报警控制器为控制中心，既联系火灾探测器，又联系现场消防设备，联动关系是在报警控制器内部实现的。这种方式是近几年发展起来的，系统简单，但目前国内xx少数厂家能生产。
自动灭火系统独立设置与安装的情况场合并不多见，以往仅设置火灾自动报警系统而无自动灭火系统的情况与场合也越来越少。一般常见火灾自动报警与自动灭火联动控制系统，有两者组合和两者合一类型，后者是当前发展的方向。
国内外先进的通用火灾报警(联动)控制器均是集报警和联动控制于一体，可实现手动或自动联动、跨区联动、设置防火区域，使火灾报警和联动控制达到{zj0}的配合，符合{zx1}火灾报警和联动控制国家消防标准。
1. 8 CAN总线的分布式火灾报警控制系统
CAN是英文Contro，JerArea Network的缩写，译为控制器局域网络。CAN总线是德国Bosch公司1985年推出的高级串行数据通信协议，最初的目的是为解决现代汽车中电子监控设备之间的数据交换。1993年国际标准化组织IS0颁布为国际标：隹(1S011898)。CAN是一种多主式总线，通信介质可以是双绞线或光纤，通信速率可达1Mbps。其通信接口由硬件实现，完成物理层和数据链路层功能。其独特的设计和高度可靠性，非常适于分布式实时控制，因此越来越受到工业界的重视，广泛应用于各种工业自动化和测控领域，成为最有前途的现场总线之一。
RS-485总线是在火灾报警系统中最早应用的一种总线，在监控范围较广、传输距离较远的情况下，RS-485总线的局限性已逐渐体现出来。用CAN总线取代RS-485总线是一种较为彻底的解决方案。基于CAN总线的火灾报警控制系统采用了目前较为流行的分布式控制结构。遵循管理集中，危险分散的原则。通过TCP/IP协议和系统提供的软件接口，实现火灾报警系统与其他楼宇管理子系统的集成。再如国内已有几家研制成功基于CAN总线的分布式火灾报警控制系统。例如国产DFS火灾报警系统，控制器与总线控制器之间通过CAN总线连接，单条CAN总线上最多可以连接31个总线控制器。又如国产JF988火灾报警系统，在控制器各单元之间以及联网的多台采用了内部和外部两个CAN总线进行连接。
将CAN总线应用于大型火灾报警系统是目前发展的趋势。不过由于研制和使用时间较短，目前市场上大多数产品的报警性能并没有xx发挥出CAN总线强大的差错控制、故障处理和低廉成本等特性，CAN总线下位网络的设计不太完善和统一。有一家单位提出了一套完整的基于CAN总线大型火灾报警系统下位网络的设计方案，并在火灾报警系统产品中实现，设计了一种分布智能型火灾报警系统，其主和副CAN总线、探测器双绞线和连接三者的下位机模块(包括：主副CAN转换器、回路板和楼层显示器)统称为CAN总线下位网络。上位机可以是工业控制PC机，它控制CAN总线配置卡连接CAN总线构成火警控制器。CAN总线采用双绞线形式，这里以10KB/s的速 度传输信息，距离可达到4.4km。因为一般CAN总线上通常只能连接110个节点，若只有这么多节点去完成整个系统的探测、预报、联动、显示、报警等所有功能，显然是不够的。必须将整个CAN总线的下层设计咸面向对象的各种功能模块。在单个功能模块不够用的情况下，再添加副CAN总线扩充，例如由"主副CAN转换器"转发主CAN总线上的信息给副CAN总线下的各个节点。
从上述方法设计出来的CAN总线下位网络，其产品在实际工作中就具备稳定性和通用性。
1．9 网络通信系统结构
网络通信系统结构可在集中智能或分布智能系统基础上形成，它是将计算机数据通信技术应用于火灾报警控制罪，使控制器之间能够通过Ethernet、Token、Ring、Token Bus等网络通信协议，以及专用通信线或总线(RS232、422总线、485总线)交换数据信息，实现火灾自动报警系统层次功能设定、远程数据调用管理和网络通信服务等功能。因此，网络通信系统结构配以分布智能数据处理方式，能适应智能建筑火灾自动报警系统的发展需要，并能适应智能建筑楼宇设备监控与管理系统和城市消防数据通信系统的建设与发展的需要。
消防自动化系统纳入建筑设备自动化系统之中的广度与深度国内外差异很大。一般而言，国内智能建筑中消防自动化系统大多呈独立状态，自成体系，并未纳入BAS中。这种自成体系的消防系统与楼宇、保安等系统相互独立，互联性差，当发生全局事件时，不会形成他系统配合联动和集中解决事件的功能。第二种国内智能建筑中消自动化系统也呈独立状态，自咸体系，但已具备与楼宇自控系统联的功能。这种类型情况比较复杂，大多为进口产品系统及少数国产统，其中确已实现与楼宇自控系统联网功能。
火灾报警控制器实现数据通信标准化是火灾自动报警系统与能建筑数据共享和有机联系的基础。智能建筑火警信息数据共享可变火灾自动报警系统自咸封闭体系现状，促进相应技术和产品发展实现楼宇集中管理系统直接采集火灾参数、监测火灾状况和联动控制消防设备。

例如国产GST系列产品具有配接专用连接探测器及模块的光纤接口，可实行远程(430公里)探测器及模块到控制器之间的信号传输。控制器之间也可通过专门设计的RS-232光纤接口，实现远程耳网通讯；它是一种具有互操作性的LONWORKS开放性网络。
1．10 火灾自动报警联网监控技术
随着城市建设的发展，火险隐患不断增加，重特大火灾发生几率呈上升趋势。目前，在各建筑物内安装的火灾探测报警系统及消防话施，在早期发现火灾警情和预防火灾方面发挥了重要作用，但在实际使用过程中暴露出的产品质量、设备管理、警情处理等方面问题也巨益突出，严重影响了火灾探测报警设备功能的正常发挥。以现代通信和网络传输技术为基础发展起来的火灾自动报警联网监控技术，可以确保火灾探测报警系统和消防安全设施正常运行并发挥其应有作用，通过传输火灾探测报警系统的设备运行数据和报警信息，为消防监管和灭火救援部门提供强有力支持，实现缩短报警时间，准确迅速扑救火灾，提高整体防灾减灾技术水平。
火灾自动报警联网监控技术在国外发达国家和地区较早得到应用，我国此项技术的应用研究起步于上世纪90年代中期，但在近些年得到快速发展。目前已有多家科研院所和厂家致力于研发适合我国消防领域特点的火灾自动报警监控联网技术及相关产品，在部分城市建立了火灾报警监控网络系统，在消防监控和灭火救援方面发挥了重要作用。
火灾报警监控网络系统一般由火灾报警监控终端(亦称为火警传输设备，简称监控终端)、报警监控通信网、报警监控中心三部分组成。
火灾自动报警监控联网技术是消防安全报警技术的组成部分，是对现有火灾探测报警技术及功能的延伸和拓展，实现消防监管部门对各建筑物内火灾探测报警系统的城市规模大区域监控管理，将火灾探测报警和消防监管、通信指挥、灭火救援有机结合起来，{zd0}限度减少火灾造成的人民生命和财产损失。随着城市建设规模的不断扩大和消防安全意识不断增强，火灾自动报警监控联网技术必将得到进一步推广应用，成为消防安全报警领域中新的增长点。
现代通信技术、计算机网络和信息技术的快速发展为研究开发新一代火灾自动报警监控联网技术产品提供了有力支持。消防监管部门对火灾报警监控联网系统日益重视，尤其是公共安全行业标准《火灾自动报警系统监控网络通信协议》的颁布实施以及正在制定中的国家标准《火警传输设备》，为火灾自动报警监控联网技术的规范化全面发展创造了有利条件。作为火灾自动报警监控联网的新技术；嵌入式终端产品方式和多信息技术的应用格外引人注目。目前消防报警产品市场上生产和销售的火灾探测报警系统设备多不具备联网通信功能。建立城市规模的火灾自动报警监控联网系统，需要为消防安全单位的火灾探测报警系统额外配备监控终端，重新进行安装、布线、调试，程序繁琐复杂。而嵌入式模块化设计的监控终端，可以采用OEM方式直接供给火灾探测报警系统的生产厂家，与其系统融为一体，在使用中不影响原有火灾探测报警系统的结构、功能状态和电气性能，并进一步拓宽延伸其系统功能，实现联网通信，直接向监管中心或消防中心提供详细准确的报警部位、报警类型、系统运行状态、故障信息、工作记录等信息，并可实现设备远程数据维护功能。此种直接向企业提供火灾报警监控联网嵌入式OEM产品的方式，可以避免火灾探测报警系统生产厂家的重复性技术研发投入，进而利于降低其产品成本。
现代数字声像编码技术和宽带通信接入技术的发展，为火灾自动报警监控联网提供了更xx的解决方案——多信息火灾自动报警监控联网技术。多信息火灾自动报警监控联网技术，可以提供火灾探测报警系统设备的运行、现场情况的图像、音频同步信息，内容详尽，效果直观，可实现全方位消防监控管理，极大地提高了报警效率和监管水平。并且，在发生紧急事件时，多信息监管技术的提供信息直观性和报警操作交互性可以极大地简化报警环节，缩短报警时间，最终实现早期预警、自动报警，对消防xx快速；隹确扑救火灾起到重要作用，真正体现火灾自动报警监控联网技术的应用意义。多信息技术是未来火灾自动报警监控联网技术的主要发展方向。
1．11 大空间场所消防探测及灭火
合肥科大立安公司利用图像型遥感探测技术较好地解决了大空间场所消防探测及灭火这一世界难题。实现了大空间建筑早期火灾的探测和三维空间定位。目前大空间火灾探测及消防水炮灭火系统可用于房间高度大于8米的场所，如展览中心、体育馆、大型剧院、会议中心、机场、机库、大型物资仓库以及环境恶劣的工业场所等。
1．12 工业消防安全技术
我国{dy}个工业消防专业技术公司——首安公司，开发成功了工业消防专用成套设备：同轴缆式模拟量线型感温探测器、远程红外可燃气体探测器、多频三波段火焰探测器、工业消防专用细水雾灭火系统等；以适用先进的成套技术，为客户提供可靠、经济的"工程消防解决方案"；在国内工业消防领域已夺取一席之地并迅速扩大地盘，与诸多国外xx厂商竞争。
石油化工企业、海上采油平台、油田油库储罐以及油轮码头等易燃、易爆场所的消防安全令人担忧，长期以来都采用点型可燃气体气敏探测器构成报警系统，效果不好。近年来国内外专家都在探索其他可燃气体探测报警的新途径。沈阳消防科研所采用红外光束原理初步开发成功了"大面积线型可燃气体探测器"。
分布式光纤温度探测报警系统，比较适合电缆隧道的防火。
上述技术和产品国内都已研制成功并投入批量生产。高灵敏吸气式激光粒子计数型火灾报警系统、分布式光纤温度探测报警系统、计算机火灾探测与防盗保安实时监控系统等新技术问世并获得应用。在诸多新技术新产品中，一种将通常用的离子感烟改进为用CO传感器组合的复合探测器，由于空气中的CO含量变化早于烟雾和火焰的生成，因此，它响应速度更高(可测出1—20ppm的变化)，应用前景十分良好，国产智能一氧化碳与烟温复合火灾探测系统已经研制成功。笔者认为这种新技术及其系统产品是现今火灾自动报警系统发展方向。
2． 技术差距及发展方向预测
2．1采用智能技术处理传感器提供的火灾信息
这一方面国内外技术差距较大。近年来国内不少企业应用数理计算和计算机技术，开展了火灾探测算法的研究，有的应用模糊逻辑算法、人工神经网络信号处理，以及采用多传感器硬件复合配套，以获得更多的火灾信息作为火灾判断的依据。在产品设计思想上将火灾探测器的火灾信息收集传感的功能与火灾判别判定功能相分离。前者主要依靠技术精度高的硬件来实现，而后者主要依靠智能化的软件来实现。通过努力，这一方面国内外技术差距正在缩小。
2．2 以搜集时间信息为主作为报警依据转为以物质信息与时间信息相结合作为报警依据
目前任何一种火灾探测器所接受的信息都不可避免包含着不可靠的信息成分，所以总会存在一定的误报率。目前国内一些科研开发机构、火灾实验室正在致力火灾物质信息的基础研究工作。例女口选择不同激光对各类典型物质燃烧生成物进行光谱分析，捕获识别真假火灾的细微特征参数；也有的开展燃烧生成物形成过程中的电磁波、亚声波、嗅觉味觉仿生信号等研究，对早期火灾的原始物质信息特征进行探索，企望能在这方面获得应用上的突破，然后在此基础上进行多信息多参数的复合判断，从而达到提高火灾探测报警技术的高准确性和高可靠性的目的。由于基础研究工作投入力度和火灾实验室条件限制，这一方面国内外技术差距更大，但通过努力，这一方面国内外技术差距也在缩小。
2．3 空气采样感烟探测技术
目前世界上出现了3种吸气式高灵敏度火灾探测报警系统，其中有一种还比较适合电缆隧道的防火，即 "High Sensitivity Artifi-cial-intelligence Smoke Detection System"，以下简称HSASD，主要采用了"光学神经网络灰尘识别技术""前馈神经网络数据处理技术"，它可以让机器对灰尘等污染物进行识别，对环境进行自动不停的学习，使灵敏度能随环境的变化而变化，不会产生误报现象，所以电缆隧道恶劣的环境也不可能影响它的正常工作，而且由于该系统采用PVC或ABS管取样，所以可将机器安装在地区建筑物内，或用其他方法，只对机器本身做一下处理，因此不受隧道潮湿等环境因素的影响。这种用于工业消防的空气采样感烟探测技术，国内技术差距还不小。
2．4 火灾探测报警的网络化
信息网络化技术是一项重要的共性科学技术，也是21世纪科技发展的特征之一。对消防产业而言，如何把计算机数据通讯技术及时地应用到火灾探测报警系统，以便利用并通过网络协议，充分享用社会信息资源，及时交换系统内部和外部之间的数据信息，从而构成一个动态的城市化、社区化的具有多层次的火灾探测报警救援、管理、服务网络信息系统。
这一方面国内外技术差距很大，尽管国内已开发成功城市消防网络管理系统产品，但国内火灾自动报警系统通讯协议无统一标准，各厂家自搞一套、自成一体，通讯协议不开放，数据格式不统一，传输非标准，技术层面的信息交换不畅通，成为技术良性发展和产品研发的重大障碍和"瓶颈"，甚至同一企业不同系列的产品所采用的通讯协议也不同，系统维护保养缺乏标准及可持续的技术支持，用户操作使用困难。这一重大障碍必须突破，由于涉及各企业切身利益，国家有关部门可组织国内大型生产企业，有步骤地规范和统一火灾自动报警系统通讯协议，借鉴国际上广泛公认的标准总线和通讯协议，利用现有软件、硬件技术，使协议与国际接轨，同时也应以国内技术相对先进、产品性能相对可靠的生产企业的现行标准作为基础技术支持,使使国内消防电子产业的发展得到合理的衔接、过渡和更新。
2．5工业消防
易燃、易爆、高危险、高灾害的工业场所的火灾探测报警，这是一项国内长期存在、但至今尚未解决好的火灾探测报警重大难题。
如国外有一种FIRERAY线型红外反射光束感烟探测器，将发射机和接收机合二为一，信号经一块棱镜反射后用于探测烟雾的分析，有自动快速对；隹和自动补偿功能，同时有防爆型供选择。如日本TAKEX火感探测器覆盖范围达8米，只要出现7cm长的火苗便可触发报警。
又如火探自动探测灭火装置是国际上近年来发展起来的一种新型自动灭火装置，系统简单，安装方便，不需敷设管路和配置复杂的火灾报警及联动控制设备，探火及灭火自成体系，特别适用于无人值守场所。火探管(相当于定温火灾探测器)是一种充压的非金属软管，在一定的温度范围内遇火时爆破(但它不会熔融滴落)，灭火剂从爆破点向外喷射，并会传递火灾信号；灭火装置是由装有灭火剂的压力容器、容器阀，充有压力的火探管和(或)灭火剂释放管组成。
国内已有一家单位正在研制大空间红外光束探测，兼顾特殊恶劣环境下火灾探测技术的应用。
3． 产业市场现状与趋势
据有关调研获悉，在所有的消防产品中，在将来具有发展潜力的产品，普遍都为现在热销的产品，说明大众化的消防产品无论是在现在还是将来，都是市场需求的主体。火灾自动报警产品和自动灭火系统两类产品作为消防行业最有发展潜力的产品，从中也可以看出消防类产品向有自动化发展的趋势，并且这些产品在使用中均为配合使 用。中国消防电子产业在国民经济中属发展迅速的朝阳行业，几年来一直呈现可持续发展的良好态势。国内外消防电子产品厂商都看好中国消防电子产品市场这一热点，给予充分重视、关注和投入，如从业时间较短的东莞市方达电子工业公司成立于1999年，仅仅几年，其生产能力已居国内同行业先进水平。
中国消防电子产业是中国消防产业的一部分，又是技术含金量较高的一部分，并且还是发展最快的一部分，国际上一般性通用型的各消防报警设备都能生产。以火灾报警行业为例：目前国内消防报警厂家有一百多家，国外消防报警产品在中国销售的也有30家左右，每年共计销售约400万只探测器。虽然各厂家在价格战中已深深地感到了竞争的压力和残酷，但仍基本保持每年10％—15％的增长率，说明消防报警行业仍在成长期。竞争刺激了优胜劣汰的进程，加速了产品结构、企业结构乃至产业结构的改造和调整，使市场对资源配置在宏观调控下，越来越明显地发挥出基础性作用，极大地促进了消防产业和产品市场的快速发展。
4．中国消防电子产业发展方向
我国消防电子产业发展迅速，许多企业的产品已xx达到与某些进口产品可抗衡的程度，与国外先进水平的差距不断缩小，发展前景良好。但是，我国消防电子产业发展还有几项主要的弱点：
4．1 行业从业人员整体素质不高
虽比以前有所提高，但作为一个有较高科技含量的产业，与IT等高科技产业相比，人员素质相距甚远。已形成以博士、硕士等高级人才为核心团队的消防企业极少。
4．2 全国性品牌意识不强
由于行业历史原因，凭关系做市场现象普遍存在和地方保护等因素，消防企业绝大多数是地方性品牌，尤其从事消防工程承包的消防企业更是如此。在消防工程承包企业中，全国性晶牌很少。
4．3 工程总承包模式为代表的"交钥匙"服务较少
对于业主而言，该项服务具有责任清晰和整体性能价格比高的优点。提供该项服务的理想条件：同时具有消防设计资质、消防工程承包资质并具有自主知识产权的消防产品。符合上述理想条件的企业也是屈指可数，在民用／商用建筑消防乃至智能建筑工程总承包领域有海湾集团、清华同方公司；在特种消防(工业消防等)工程总承包领域有首安公司；在自动灭火系统需求较多的公共建筑工程总承包领域有南京消防器材股份公司(后者虽不属消防电子企业，但工程总承包实力很强)。
4．4 工业、特种消防市场潜力大，有待挖掘
从事一般民用/商用建筑消防的企业众多，市场竞争白热化；得益于中国近年宋工业化进程加速、加大基础设施建设等历史性机遇，工业、特种消防市场潜力巨大，而一些从事这些工业、特种消防的企业因其专业化程度较强、技术壁垒较高和竞争对手少而发展迅速。
5．大型消防骨干企业缺少
一个产业的希望在于在核心竞争力的企业，中国消防产业需要一支庞大的乘风破浪的 "远洋船队"，更需要中流砥柱式的 "航空母舰"。如果把跨国消防大企业比作"航空母舰"，则中国的消防企业大多数是"舢板"，因中国近3000家消防企业大多数是中小企业，"小、乱、差"。技术含金量较高、并且还是发展最快的消防电子企业，境内约有130家，但发展极不平衡。境内生产销售量80％集中在20家左右的较大企业；境外生产销售量80％集中在10家左右的国外厂商。甚至作为佼佼者的30强中的消防电子企业，也不是很大很强。
并购整合，是消防电子产业发展的需要，但这却是言易行难的抉择，要摒弃"宁为鸡头，不为凤尾"的传统观念，要克服各方利益；中突的重重阻力。面对跨国消防企业的严峻挑战，民族消防产业"合则兴，分则衰"，企业家们应共同努力，以振兴民族消防产业为己任，通过合并等方式迅速将企业做大、做强。
G.国内传感器发展现状
我国电子信息业在上世纪八十年代{dy}次腾飞后，随着国民经济信息化进程的加快，之后又进入持续快速发展的新时期。这个时期电子信息产业的主要特征表现为：一是正在从单一的制造业转变为物质生产与知识生产，装备制造与系统集成，硬件制造与软件制造，工业生产与信息服务相结合的现代信息产业；二是产业结构，产品结构，企业结构，运行机制，管理模式等方面发生了深刻变化；三是我国信息产业成为国民经济的支柱产业和先导产业，是新世纪的战略产业，为国民经济和社会信息化建设提供主要技术和物质支撑。
    传感器技术及其产业的特点是：基础、应用两头依附；技术、投资两个密集；产品、产业两大分散。基础、应用两头依附，是指传感器技术的发展依附于敏感机理、敏感材料、工艺设备和计测技术这四块基石。敏感机理千差万别，敏感材料多种多样，工艺设备各不相同，计测技术大相径庭，没有上述四块基石的支撑，传感器技术难以为继。
    应用依附是指传感器技术基本上属于应用技术，其市场开发多依赖于检测装置和自动控制系统的应用，才能真正体现出它的高附加效益并形成现实市场。也即发展传感器技术要以市场为导向，实行需求牵引。技术、投资两个密集技术密集是指传感器在研制和制造过程中技术的多样性、边缘性、综合性和技艺性。它是多种高技术的集合产物。由于技术密集也自然要求人才密集。投资密集是指研究开发和生产某一种传感器产品要求一定的投资强度，尤其是在工程化研究以及建立规模经济生产线时，更要求较大的投资。增加投资和正确的投资方向是提高传感器产业水平的主要条件之一，也是企事业决策者谋求{zj0}经济效益的重要手段。产品、产业两大分散，产品结构和产业结构的两大分散是指传感器产品门类品种繁多，生产、研究单位分布在除地方外有12个部委（电子、机械、科学院、航空航天、教委、冶金、船舶、铁道、轻工、化工、煤炭等），其应用渗透到各个产业部门，它的发展既是各产业发展的推动力。只有按照市场需求，不断调整产业结构和产品结构，才能实现传感器产业的全面、协调、持续发展。
    在国家的支持下，“八五”以来，我国的传感器技术及其产业取得了长足进步。
    在学术交流方面，1989年10月由敏感元器件与传感器分会发起主办的“STC〞89首届全国敏感元件与传感器学术会议”已延续至今，固定每两年召开一次，每逢活动不但国内学者、企业家云集且有不少其它国家的人士参加。目前，其论值组织机构为：“全国敏感元件与传感器学术团体联合组织委员会”。
    在原电子工业部的努力及敏感元器件与传感器分会的积极组织下，实施的“双加工程”即：加快力度加快发展，的方针指导下，建立了我国敏感元器件与传感器生产基地。这三大基地分别为：
    “安徽基地”，主要是建立力、光敏规模经济。
    “陕西基地”，1990年2月成立了“陕西省敏感技术产业集团公司”主要是建立电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标。
    “黑龙江基地”主要建立气、湿敏规模经济为主要目标。
    多年来，三大基地在发展过程中虽然兴衰不一，历史地看，它对我国敏感元件与传感器行业的建设起到了一定的推动作用。
    “九五”期间传感器技术研究xxxx科技攻关项目取得了51个品种86个规格的新产品。初步建立了敏感元件与传感器产业。
    产品已进入到亿万人民的家庭生活中，并已在国民经济各部门和国防建设中得到一定应用。近年来，在研发主力军的建设方面，主要表现在：（1）建立了“传感技术xxxx实验室”、“微米/纳米xxxx实验室”、“国家传感技术工程中心”等研究开发基地。
    全国已有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用，其中从事MEMS研制生产的已有50多家。目前全行业正在执行“十五”规划，MEMS等5项新型传感器已列入研究开发的重点；国家计委决定从2002年开始组织实施的新型电子元器件产业化专项中有5项新型敏感元件与传感器已经启动；一些省、市新建立的“传感器产业基地”、“MEMS科技股份有限公司”，呈现出良好的发展态势。
    我国开发新一代的高、精、尖传感器已具备条件，如光纤、红外、超声波、生物、智能及模糊控制传感器，采用MEMS技术制作微传感器等，这些新产品逐步实现了CAD设计、全部实现可靠性设计，质量分析及质量信息管理均采用计算机化。
    2003年，我国传感器销售额达186亿元，同比增长32.9%。热敏年产量在1000万只以上的企业有5家。虽然它的附加值不高，但它在整个电子行业是不可或缺的。
    以热敏电阻器为例，西安市榜上有名，名列全国前五。
    由于该行业近年来一直保持稳定的增长态势，目前，年总产量超过13亿只，从而初步形成了电子制造业中的经济增长点。
    以流量计批量生产为例，多年来，西安市可谓是全国的排头兵。
    以力敏元件与传感器批量生产为例，陕西省名列榜首。
    “九五”其间，通过科技攻关，传感器技术领域水平得到较大的提高。主要以工业自动控制、机电一体化、科学测试仪器为服务领域,以市场需求为导向，以提高敏感元件及传感器的技术水平、可靠性水平和产业孵化为目标,安排工程化研究、新产品、共性关键技术攻关三个层次内容。在国家计委,科技部，国家机械工业局的组织和领导下，在承担单位和广大科技人员的努力下，比较圆满地完成了攻关任务，攻关成果具有一定的显示度。通过三年的攻关：(1)工程化课题共计建成中试生产线11条，使18个品种75个规格的新产品形成一定规模的生产；(2)新产品课题开发力敏、磁敏、温度、湿度、气敏传感器的新产品共5个品种86个规格，90%开始小批量生产并供应市场；(3)在共性关键技术课题自主开发方面，攻克了一批共性新工艺技术和批量生产技术，传感器的CAD技术、关键工艺技术、微机械加工技术、可靠性技术在生产中得到应用，使传感器的成品率普遍提高10%，可靠性水平提高1～2个等级；(4)据不xx统计攻关三年累计销售各类传感器1260多万只，实现销售收入14418万元。取得科研成果59项，获得国家专利32项，在国内外各类期刊上发表论文和研究报告244篇，攻关成果的总体水平达到国外90年代的先进水平。取得了较好的成绩。“十五”其间，传感器技术国家指定的科技攻关范围较小，仅选择了少数项目，集中在几个单位内进行，没有起到行业推动作用。
    通过国家实施“863”计划，中国半导体行业专门成立了“支撑业”分会，按照一般制造业的发展规律应该是前端材料先行。
    我国集成电路产业由于特殊的现状和历史原因，选择了产业链中端的集成电路制造作为突破口，这也符合市场引导的原则，先建生产线再吸引上下游企业，在发展过程中人们看到了材料先行，但从外部环境来看，许多地区，支撑材料企业没有享受到国家规定的集成电路产业的优惠政策，影响了支撑材料的发展，而企业面临的是提高产品质量水平与降底价格双重压力也无法回避。没有好的支撑材料就作不出好的传感器。未来10~20年，传统硅技术将进入成熟期（预测为2014~2017年），届时，φ300mm（12英寸）硅晶片将大量用于生产，我国（有研半导体材料股份有限公司）12英寸硅单晶抛光片和外延片，将于2005年地底形成月产1万片试生产能力；大直径硅外延片“SOI”材料（上海新傲科技有限公司）利用注氧隔离（SIMOX）和外延技术开发的大直径“SOI”材料，目前4英寸--6英寸“SOI”圆片年生产规模达30000片；由北京师范大学低能核物理研究所承担的“大直径SOI材料国产化装备及相关工艺研究”已通过讨论了专家验收；清华大学微电子学研究所承担的“大直径SiGe/Si外延材料”目前月产5英寸硅片达3000片；由中电科技集团第四十六研究所承担的“直径6英寸半绝缘GaAs单晶晶片制备技术研究”，目前其指标达到了国际同类商品水平的6英寸“开盒即用”半绝缘砷化鎵双面抛光片，已建成年产5000片的生产线。上述进步，使得材料的低成本制造技术和材料的应用技术将得到空前的发展，这无疑将为研制生产微型传感器、智能传感器等新型传感器提供技术保障。
    从总体发展看，传统硅技术将一直延续到2047年（即晶体管发明100周年），才趋于饱和（即达到芯片特征尺寸的极限）和衰退。而当前微电子技术仍将依循“等缩比原理”和“摩尔定律”两条基片规律走下去，在尽力逼近传统硅技术极限中，不断扩展硅的跨学科横向应用（如MEMS等）和突破“非稳态物理器件”（量子、分子器件），而上述微电子技术发展中的两大方向正是当前乃至未来20年传感器技术的主要发展方向。
    多学科、多种高新技术的交叉融合，推动了新一代传感器的诞生与发展：例如：当前我国正在重点开发的MEMS（微电子与微机械的结合）、MOMES（MEMS与微光学的结合）、智能传感器（MEMS与CPU、信息控制技术的结合）、生物化学传感器（MEMS与生物技术、电化学的结合）等以及今后将大力开发的网络化传感器（MEMS网络技术的结合）、纳米传感器（纳米技术与传感器技术的结合）均是多学科、多种新技术交叉融合的新一代传感器。
    二、“十一五”发展敏感元件与传感器的总体思路、发展战略和发展目标
    1.市场预测和分析
    我国目前的传感技术产业现状还不能满足国内市场的需要。据统计，2003年我国在工业自动化工程中使用了大约270万台套压力传感器，其中进口传感器约占市场的70%，用汇额约30亿美元以上。部分国产化的压力传感器仅占20%，而全部采用国产技术生产的传感器大约占市场总量不足10%。毒性气体传感器在环境保护中使用大约在20万台套，其中，进口产品占78%，农业及工业用CO2传感器几乎全部依靠进口，而汽车电子用传感器除低档车用一些温度、转速、位置、压力传感器国产外，其余全部为引进，并占市场总额的90%。面对严峻的形势，加速高技术含量的新型传感器的发展，加速产业产品调整，适应国民经济的需要，已是当前具有战略意义、刻不容缓的任务。
    从总体上看,近年来传感器产业取得了长足进步,已形成了一定的产业基础,但离市场需求及国际水平有较大差距,据传家们估测,科研开发与新品研制仍落后国际水平5～10年,而规模生产技术则落后10～15年。其主要差距表现在:
    (1)具有知识产权的创新成果少,科研成果工程化速度慢,并未能真正转化为生产力而进入国民经济主战场,取得显著社会经济效益的项目少；
    (2)如：热敏电阻器与温度传感器的年销售量仅为日本的15%～20%,实现规模经济生产的企业少；
    (3)品种少,xx产品更少,市场满足率低。
    (4)生产工艺装备水平低,
    2．发展思路和行业定位
    行业的发展思路简单地讲：产品应定位在量大面广的期望尽快占领国内外市场的产品，作为企业应从设备、技术引进、合资做起；基础研究、及各类新型敏感元器件与传感器的开发，应由大专院校、研究所承担。就全国状况而言,近年来与国外xxxx合资及引进国外先进技术和自动生产线的企业,通过消化吸收、创新，产品的技术水平、品质及管理,在不同程度上,已达到国际同类产品的先进水平。为我国敏感元器件与传感器行业发展已迈出可喜的一步。
    为了提升技术水平，发展规模经济，在国家贴息政策的扶持下，2001年西无二电子集团公司进行了第三期技术改造。技改投入资金6500万元，目前已接近完工。共引进世界{yl}专业化生产设备29台套，购置国产先进生产和检测设备100台套，形成了以进口设备为主，国产设备为辅的高自动化联合生产线。三期技改后，可形成年产35000万标准只通用型压敏电阻，和年产200万只防雷组合件产品。2003年的产量达到1.8亿标准只，年递增率达25%，2004年上半年产量已达1.4亿标准只，全年应达到约3亿标准只左右。
    近年来，国内压敏电阻的生产企业也有了不同程度的发展。广东丰华年产约2亿只，四川铁达年产1亿只，咸阳795厂年产约0.6亿只，佛山科星年产约0.4亿只，加上其它一些小企业的产量，年产共约5亿只左右，其产品主要供应国内市场。
    3．产业结构调整目标
    经过“十五”的努力，我国敏感元器件与传感器产业的门类、品种、质量体系、价格体系、市场占有率均有长足进步。随着社会的进步，各种不同类型的敏感元器件与传感器在国民经济各部门的广泛应用。
    ⑴在“十一五”期间敏感元器件与传感器产业结构调整方面，要对在应用方面量大面广的产品继续实行“吸收型”的发展战略方针，引进技术、引进设备，加以改进提高，逐步形成自主的技术开发能力，并要特别重视研究大生产工艺技术和提高产业水平；
    ⑵重点发展消费类应用产品：逐步发展高新技术，在科学研究方面注重“应用、实际、大生产制造技术”的实效；
    ⑷环保用各种类型传感器：
    我国生态系统已严重恶化，加强生态建设、遏制生态恶化、加大环境保护治理已成为刻不容缓的重点项目之一，而传感器技术对重点区域、流域、海域治理的监测将发挥重大作用。
   目前环保用各种类型传感器几十种参数检测的多数我国尚不能实用化，甚至属于空白，急待开发。大气环境质量的监测：CO、CO2、SO2、NOx、O3、H2S等20多种有害气体、总悬浮颗粒物（工业粉尘、烟尘等）；温度、湿度、风向、风速、气压、雨量等江河湖海的水质监测：主要监测内容有：水流量、自动比例采样、电导、浊度PH、COD、BOD、TP、TN、矿物油、氧化物、总磷、总氮、氨、氮以及金属离子浓度等。目前环保用各种类型传感器几十种参数检测的多数我国尚不能实用化，甚至属于空白，急待开发。大气环境质量的监测：CO、CO2、SO2、NOx、O3、H2S等20多种有害气体、总悬浮颗粒物（工业粉尘、烟尘等）；温度、湿度、风向、风速、气压、雨量等江河湖海的水质监测：主要监测内容有：水流量、自动比例采样、电导、浊度PH、COD、BOD、TP、TN、矿物油、氧化物、总磷、总氮、氨、氮以及金属离子浓度等。
    4．设施农业（工厂化农业）用各种类型传感器
    目前，我国的设施园艺面积已达140万公顷，居世界{dy}。全国塑料大棚面积已达5万公顷，大型温室面积已达588万公顷，其中引进现代化温室面积近200万公顷。今后5-10年内，大型连株温室将以每年超过100公顷的速度增长。
    设施农业（工厂化农业）所用各种类型传感器主要检测的参数有
    ⑴室外环境：空气温度、湿度、光照、风力、风向、降雨量；
    ⑵室内环境：空气温度、湿度、光照、CO2、浓度，栽培基质温度、加温，水温度及流量等；
    ⑶灌溉系统：营养液参数（供液温度、pH值、EC值及各种离子成份等）；
    ⑷作物生理生态：叶面温度和湿度、蒸腾强度、光合作用强度等。
    由此可见，设施农业需要大量的xxxx的传感器，传感器技术在我国农业现代化中大有可为。
    ⑸医疗卫生与食品业检测:
    重点开发诊治各种疾病的生物和化学传感器、食品发酵和酶电子敏感元器件与传感器等。
    ⑹行业要为振兴东北老工业基地添砖加瓦
    ⑺行业要为开发大西北贡献力量
    5．重点发展产品和项目
    根据我国的实际国情和敏感元器件与传感器市场需求以及国外行业发展趋势，“十一五”应重点进行以下方面的研究开发和生产：
    ⑴微电子机械系统（微、纳米级产品）；
    ⑵汽车传感器系统；
    ⑶环保传感器系统；
    ⑷过程控制传感器（力、热、湿、气、磁、光、电压、电流等）；
    ⑸医疗卫生与食品业检测用各种不同类型的传感器；
    ⑹微型化、元件化电量隔离传感器
    ⑺数字化、网络化、智能化电量隔离传感器
    ⑻系列过电压防雷组合件（压敏电阻器）
    ⑼磁敏元件及巨磁电阻（GMR）传感器
    （10）CH4传感器及其监测xxx
    6．存在的主要问题与初步分析
    产业的企业结构分布过于分散，企业成长缓慢。传感器行业的属性是分散性的，行业集中度低，但当前全行业厂家与公司的产业结构分布过于分散，中小型企业约占全行业企业总数的90%以上，且大多数企业长期处于“小、弱、散”的落后状况，无论是生产规模、产品档次、技术水平都无法与世界同行大公司相比，尤其是缺少实力雄厚、市场占有率高和竞争力强的大型企。