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去年，全球溫度傳感器市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)70億美元。如今疫情的突發(fā)是否是溫度傳感器市場(chǎng)爆發(fā)的一個(gè)契機(jī)？

文︱Aaron
圖︱Global Market Insights

據(jù)Global Market Insights近日數(shù)據(jù)顯示，2019年全球溫度傳感器市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)70億美元，估計(jì)從2020年至2026年將以4％的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。市場(chǎng)增長(zhǎng)的動(dòng)力來(lái)自于汽車、醫(yī)療保健和制造業(yè)等，其對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度和測(cè)量范圍有著非常高的要求。

從概念上來(lái)講，溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。

1、接觸式

接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。

溫度計(jì)通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。

一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。

2、非接觸式

它的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。

最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng)，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測(cè)量。

非接觸式溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒(méi)有限制。

按照溫度傳感器輸出信號(hào)的模式，可大致劃分為三大類：數(shù)字式溫度傳感器、邏輯輸出溫度傳感器、模擬式溫度傳感器。

1、數(shù)字式溫度傳感器

它采用硅工藝生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器，其采用PTAT結(jié)構(gòu)，這種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有精確的，與溫度相關(guān)的良好輸出特性。

2、邏輯輸出溫度傳感器

在許多應(yīng)用中，我們并不需要嚴(yán)格測(cè)量溫度值，只關(guān)心溫度是否超出了一個(gè)設(shè)定范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)備，此時(shí)可選用邏輯輸出式溫度傳感器。

3、模擬式溫度傳感器

模擬溫度傳感器，如熱電偶、熱敏電阻和RTDS對(duì)溫度的監(jiān)控，在一些溫度范圍內(nèi)線性不好，需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償或引線補(bǔ)償；熱慣性大，響應(yīng)時(shí)間慢。集成模擬溫度傳感器與之相比，具有靈敏度高、線性度好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，而且它還將驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)處理電路以及必要的邏輯控制電路集成在單片IC上，有實(shí)際尺寸小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。常見(jiàn)的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型。

市場(chǎng)概況

如今，由于醫(yī)療保健系統(tǒng)、智能家居設(shè)備和智能可穿戴設(shè)備的日益普及，行業(yè)參與者開(kāi)始致力于對(duì)技術(shù)的研發(fā)，從而最終推動(dòng)了市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

首先是數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱，可能會(huì)損害云服務(wù)的正常工作和可靠性。所以就導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心行業(yè)對(duì)溫度傳感器的需求不斷增加，這些溫度傳感器有助于對(duì)異常的管道和機(jī)架溫度進(jìn)行報(bào)警，并有助于監(jiān)視服務(wù)器機(jī)房和機(jī)柜中的電力入侵和濕度。

當(dāng)下大型IT公司為管理大數(shù)據(jù)集和業(yè)務(wù)模型中的云服務(wù)集成，從而部署數(shù)據(jù)中心的數(shù)量不斷增加，這對(duì)溫度傳感器市場(chǎng)是一大利好。行業(yè)內(nèi)公司正在開(kāi)發(fā)新的溫度監(jiān)控系統(tǒng)和傳感器來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的需求，從而獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

限制市場(chǎng)增長(zhǎng)的因素之一，是產(chǎn)品對(duì)外部環(huán)境的低敏感度，其妨礙了溫度傳感器在工業(yè)應(yīng)用中的采用。同樣，溫度傳感器類型中的某些傳感器的溫度測(cè)量范圍有限，從而引起導(dǎo)致設(shè)備故障并增加了額外成本。

醫(yī)療對(duì)紅外傳感器的需求激增

非接觸式產(chǎn)品在2019年占有約12%的市場(chǎng)份額，預(yù)計(jì)到2026年將實(shí)現(xiàn)約5％的增長(zhǎng)。這些傳感器需要對(duì)流和輻射來(lái)監(jiān)測(cè)溫度的變化。它們可以檢測(cè)從液體和氣體以紅外輻射形式傳輸?shù)妮椛淠堋?/p>

目前，紅外傳感器擁有著醫(yī)療保健行業(yè)的潛在機(jī)會(huì)。這些傳感器可在醫(yī)療應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)精確的非接觸式溫度測(cè)量。這些設(shè)備被用來(lái)診斷嚴(yán)重疾病的病人，如感染和體溫過(guò)低，并有助于提高病人的舒適度和準(zhǔn)確性。

這些非接觸式傳感器采用小型封裝形式，從而增加了在各種健康監(jiān)測(cè)設(shè)備中的應(yīng)用，可以不用接觸人體就能測(cè)量額溫、耳溫以及皮膚溫度。在對(duì)抗COVID-19期間，包含這類溫度傳感器的溫度檢測(cè)系統(tǒng)非常流行。

非接觸式篩查機(jī)使異常溫度和癥狀的早期檢測(cè)成為可能，在寫字樓、公共場(chǎng)合、機(jī)場(chǎng)和其他商業(yè)區(qū)域的采用率大大增加。比如在2020年4月，F(xiàn)oraCare推出了自動(dòng)測(cè)溫站來(lái)檢查體溫異常人群，為COVID-19的前期篩查做出了很大幫助。該系統(tǒng)不需要任何操作員，并且可以通過(guò)非接觸式技術(shù)遠(yuǎn)程測(cè)量額頭溫度。

可穿戴設(shè)備的機(jī)遇

由于航空航天、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化以及在測(cè)試測(cè)量設(shè)備中的廣泛采用，數(shù)字式溫度傳感器在2019年占溫度傳感器市場(chǎng)收入的25％以上。數(shù)字式傳感器比模擬傳感器具有例如精度高、易于使用等多個(gè)優(yōu)勢(shì)。

隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，開(kāi)始越來(lái)越多地采用健身可穿戴設(shè)備，推動(dòng)了對(duì)數(shù)字式傳感器的需求。在健身追蹤器下使用的這些溫度傳感器，能夠在運(yùn)動(dòng)和休息期間監(jiān)控體溫。可穿戴健身設(shè)備需求不斷增長(zhǎng)，為數(shù)字式溫度傳感器市場(chǎng)創(chuàng)造了增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

預(yù)計(jì)到2026年，市場(chǎng)上的多通道數(shù)字輸出部分預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)7%。多通道輸出裝置采用遠(yuǎn)程溫度傳感器，可以遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和測(cè)量各種熱源的溫度。這些功能使它們能夠應(yīng)用于智能家居和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，從而增加了市場(chǎng)收入。

智能家居的市場(chǎng)機(jī)會(huì)

2019年，溫度傳感器在消費(fèi)電子應(yīng)用年占據(jù)了15％的市場(chǎng)份額，預(yù)計(jì)從2020年到2026年將以超過(guò)4％的速度增長(zhǎng)。這一增長(zhǎng)歸因于其在發(fā)展中國(guó)家在智能家居中的廣泛采用。這些傳感器可用于智能家居的各種設(shè)備中，例如供暖和制冷、通風(fēng)和火災(zāi)探測(cè)等。

智能家居應(yīng)用程序的日益普及將進(jìn)一步為市場(chǎng)增加增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。根據(jù)美國(guó)國(guó)家家庭安全和保護(hù)委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)的智能家居市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到400億美元，因?yàn)?7％的人口已經(jīng)在使用智能家居產(chǎn)品。這導(dǎo)致市場(chǎng)參與者必須增加對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)投入，以應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

亞太地區(qū)制造業(yè)推動(dòng)市場(chǎng)增長(zhǎng)

亞太地區(qū)溫度傳感器市場(chǎng)在預(yù)測(cè)期內(nèi)將以超過(guò)5％的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，這是由該地區(qū)制造業(yè)增長(zhǎng)帶動(dòng)的。此外，原材料和勞動(dòng)力的易獲得，再加上政府發(fā)布的多項(xiàng)舉措，導(dǎo)致該地區(qū)制造設(shè)施的滲透率不斷提高，從而影響了市場(chǎng)需求。

行業(yè)企業(yè)專注于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)策略以保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 。該行業(yè)的知名公司包括TE Connectivity，德州儀器（Texas Instrument），安森美半導(dǎo)體（On Semiconductor），霍尼韋爾國(guó)際公司（Honeywell International，Inc），ABB集團(tuán)，羅伯特·博世（Robert Bosch GmbH），歐米茄（Omega）和ABLIC Inc.

市場(chǎng)參與者不斷專注于開(kāi)發(fā)專用產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如，在2019年11月，阿茲比爾公司推出了用于HVAC樓宇自動(dòng)化的密封溫度傳感器。該傳感器具有更快的響應(yīng)時(shí)間和更高的精度，使其成為室內(nèi)應(yīng)用的重要選擇。

備注：本文由作者編譯自Global Market Insights。