新聞中心
產(chǎn)品中心
推薦產(chǎn)品
Tube-11常溫振棒料位開關(guān)
Flap-11A標準型磁翻板液位計
Ring-11常溫音叉液位開關(guān)聯(lián)系我們
深圳計為自動化技術(shù)有限公司
地址：深圳市龍崗區(qū)橫崗街道龍崗大道3162號寶麗商務樓5樓
電話：
0755-28407683
助力疫情防控 傳感器產(chǎn)業(yè)化刻不容緩
2020-02-21
傳感技術(shù)與計算機、通信技術(shù)同稱為信息技術(shù)三大支柱，被稱為“電子五官”，是萬物互聯(lián)的基礎，關(guān)乎和影響著大數(shù)據(jù)、5G、人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)創(chuàng)新應用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在此次新冠肺炎疫情下，傳感器在疫情管控中的作用至關(guān)重要。
作為疫情各種數(shù)據(jù)采集的基礎技術(shù)與核心部件，傳感器的關(guān)鍵作用更是無可比擬。其中聲敏、力敏、磁敏、氣敏、光敏、溫濕度、RFID射頻、介質(zhì)生物(試紙、酶電極)等八大敏感元器件及傳感器無一例外地應用于各種防控措施和場景之中，有其不可替代性。傳感器在本次疫情管控中發(fā)揮著極為重要作用。
疫情中的紅外傳感器技術(shù)
從目前各種癥狀來看，雖然“發(fā)熱”不是判斷感染肺炎的唯一指標，但在沒有完全精準有效的方法前，體溫檢測就成為判斷是否感染的關(guān)鍵指標。面對公共場所龐大的流動人口，要在移動狀態(tài)下快速、準確、及時檢測并篩查出非正常體溫至關(guān)重要。這對于非接觸式的紅外測溫儀來說，已不是困難的問題，不論是立式紅外測溫儀，還是手持耳溫槍、額溫槍等紅外檢測設備，都能準確達到精度要求。在此類設備中，主要發(fā)揮功效的就是能達到醫(yī)用計量標準和參數(shù)指標要求的高精度、高可靠和高穩(wěn)定性、一致性的紅外溫度傳感器。
紅外測溫儀是由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。人體的紅外輻射的熱像信號，經(jīng)過光學接收器傳輸給調(diào)制器，在消除大面積的背景干擾信號后，將紅外輻射的熱像信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過放大器和信號處理，并按照儀器內(nèi)設的算法和目標發(fā)射率校正后，最終轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標的溫度值。簡單來說，紅外傳感器在接收到物體發(fā)出的能量后，通過其光學系統(tǒng)將紅外能量轉(zhuǎn)換成電信號，通過模型算法及參數(shù)校準，將其轉(zhuǎn)換為醫(yī)用級的高精度溫度值。相對于其他類型的測溫方式，紅外測溫方式的優(yōu)勢在于快速、直觀、非接觸檢測。
目前，呼吸機是眼下患者最需要的醫(yī)療設備，改善呼吸是重要治療手段。由于病毒感染后，呼吸困難是危重病人的典型癥狀，而呼吸機能使肺泡在呼氣末保持一定壓力，增加功能殘氣量，防止肺泡萎陷，從而改變通氣和換氣功能，實現(xiàn)對病人進行輔助呼吸治療的目的。持續(xù)正壓通氣(CPAP)的呼吸機裝置，可強迫空氣進入肺部，在整個呼吸周期內(nèi)人為施加一定程度的氣道內(nèi)正壓。如果病人出現(xiàn)呼吸暫停，CPAP呼吸機可根據(jù)預設的頻率進行必要的機械通氣。這就需要呼吸機中設計安裝多個傳感器，用于實時、持續(xù)、穩(wěn)定、精確地監(jiān)測和控制氣流、壓力和溫濕度等參數(shù)指標，以保持患者獲得持續(xù)、舒適的呼吸功能。因此，呼吸設備都會安裝有氣體質(zhì)量流量、壓力、濕度、溫度和磁等傳感器。而這些種類的傳感器同樣在其他臨床應用中發(fā)揮著獨特的作用。
傳感器技術(shù)在疫情中的應用
重癥患者其動脈血液中的氧含量高低是醫(yī)生用于檢測和評價生命體特征的重要指標。
目前，常用的醫(yī)用氧傳感器是電化學式，俗稱氧電池。氧氣進入傳感器后，內(nèi)部所含的鉛(Pb)逐漸被氧化成PbO2，其壽命只能1年左右。作為創(chuàng)新型替代產(chǎn)品，一種順磁原理的氧氣傳感器逐步開始使用。其工藝較復雜，價格較高，但壽命長，是非消耗品，可長期使用不用更換。此外，若通過夾帶式可穿戴設備進行血氧飽和度監(jiān)測，可避免采血抽樣,實驗室手工分析等繁雜過程，是實現(xiàn)動態(tài)變化的實時信息獲取與監(jiān)測的有效方法，即可以保障病情判斷的準確性、及時性以及血氧動態(tài)變化的連續(xù)性。伴隨氧傳感器同時使用的還有醫(yī)用二氧化碳傳感器，疫情防控中的應用場合更為普遍。包括呼吸機、救護氧艙、麻醉劑、嬰兒培養(yǎng)箱、ICU病房以及住院隔離區(qū)環(huán)境監(jiān)測等等。
除此之外，疑似患者甄別試紙、試劑數(shù)據(jù)、醫(yī)療可穿戴產(chǎn)品、大小型制氧機、醫(yī)用機器人、護理機器人等等。以及各種實驗、化驗檢測；醫(yī)療器械與監(jiān)控設備，智能化醫(yī)院環(huán)境與裝備設施，甚至是生產(chǎn)醫(yī)療相關(guān)產(chǎn)品的自動化、智能化、數(shù)據(jù)信息化過程無疑大量使用了各種不同結(jié)構(gòu)類型的傳感器，傳感器在醫(yī)療中的應用更是數(shù)不勝數(shù)，舉不勝舉。
總之，作為數(shù)據(jù)采集的功能器件和信息化基礎產(chǎn)品，傳感器可量化精準地獲取人體血糖、血脂、血氧、血壓、心動、腦電、皮電、體溫等所有反映健康體征的生理參數(shù)指標。
在本次疫情中，傳感設備在醫(yī)療行業(yè)應用可謂是無處不在。人們期待著通過疫情防控呈現(xiàn)出的不同場景和突出問題，給相關(guān)企業(yè)提供相關(guān)技術(shù)信息和創(chuàng)新思路，使得業(yè)內(nèi)企業(yè)以此為契機，通過跨界的融合與協(xié)同，不斷創(chuàng)新出更多的生物醫(yī)學傳感器，以滿足國家對應急突發(fā)事件預警檢測和防控監(jiān)測的及時性需求。
傳感器產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫
在當前的疫情防控中雖然暴露了諸多科技創(chuàng)新應用問題，但是也為以感知技術(shù)為代表的產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造了良好的發(fā)展契機，明確技術(shù)創(chuàng)新的具體目標和方向，形成了新的發(fā)展機會。然而，在當前國際競爭背景下，受長期市場壟斷和技術(shù)封鎖的制約，要想從發(fā)達國家獲取核心技術(shù)和關(guān)鍵工藝是不可能的。而國內(nèi)眾多的傳感器企業(yè)均為中小型企業(yè)甚至是小微型企業(yè)，具有較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新動力，但完全依靠慢慢積累各種資源實現(xiàn)高技術(shù)、高投入的自主創(chuàng)新，顯然是創(chuàng)新能力不足！長此已久，自然難以形成國際競爭能力，逐步會失去信心。這也是我國當下傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“尷尬”與“無奈”。
針對當前我國傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)、工藝、人才、市場等行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合疫情防控戰(zhàn)役需求和暴露出的問題，以及產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展需要，應當制定統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略性扶持相關(guān)政策，逐步形成我國傳感器產(chǎn)業(yè)的自主可控和市場繁榮。
首先需要提升傳感器行業(yè)的戰(zhàn)略地位，把傳感器定為“國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點目標”，列為“國家戰(zhàn)略”項目，在“十四五”規(guī)劃中列為重點支持，優(yōu)先發(fā)展的內(nèi)容。
具體希望國家設立專項資金予以支持，全面提升行業(yè)影響力和國際競爭力。重點提升敏感機理、敏感材料、新型工藝的創(chuàng)新性研究與開發(fā)能力，加快推進用于物理量、化學量、生物量中的半導體、陶瓷、高分子有機、光導纖維等各種新型敏感材料、復合功能材料的創(chuàng)新研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；重點提高基于MEMS、薄膜、介質(zhì)隔離、微熔式、硅-硅鍵合與熔封、塑料封裝、特殊結(jié)構(gòu)封裝等各種新型工藝技術(shù)的應用水平和能力。
另外，全面提升產(chǎn)業(yè)化能力。重點支持半導體、陶瓷、金屬、高分子、超導、光纖、納米等材料及各種復合材料為基礎的工藝技術(shù)開發(fā)，鼓勵企業(yè)加大對力、磁、氣、光、熱、濕、離子敏、射線敏、生物敏、毫米波、激光雷達等生產(chǎn)工藝級裝備投入，促進產(chǎn)業(yè)化整體水平的提高。
提升產(chǎn)品智能化水平。重點支持具有數(shù)字補償、網(wǎng)絡化、智能化、多功能復合技術(shù)傳感器產(chǎn)品。推進產(chǎn)品向集成式、復合式、微型化、高可靠、高穩(wěn)定性、低功耗、低成本等多功能、一體化、標準化方向發(fā)展；重點支持并推進面向物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、新一代通信網(wǎng)絡，以及智慧城市、機器人等發(fā)展需求，以及個性化指標和特點突出的智能化傳感器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，打通產(chǎn)、用壁壘和瓶頸。
完善技術(shù)標準體系。制定行業(yè)規(guī)范與標準，加快提升傳感器產(chǎn)品的第三方檢測等公共服務能力，鼓勵企業(yè)設立符合公共服務能力和標準要求的專業(yè)產(chǎn)品檢測中心。鼓勵傳感器及應用行業(yè)領(lǐng)域組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，制定聯(lián)盟標準，積極促進跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨企業(yè)橫向聯(lián)合。
注重高端人才培養(yǎng)。鼓勵專業(yè)機構(gòu)和科研院所對傳感器產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)化高端人才培養(yǎng)；注重跨界融合與復合型人才培養(yǎng)；重點培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的企業(yè)家人才。鼓勵并支持通過市場化的重組、收購兼并，形成龍頭企業(yè)和行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，提升全行業(yè)競爭力。
人類永遠不會擺脫疾病，但通過科技創(chuàng)新與技術(shù)進步完全可以實現(xiàn)有效的預防和治療。近期，突如其來的新冠肺炎疫情席卷而來，牽動著全國人民的心。一場為阻斷疫情肆意擴散，防止進一步漫延的戰(zhàn)役全面打響。在這次全民緊急行動戰(zhàn)役中，除了疫情防護用品和設施外，以5G、人工智能、虛擬現(xiàn)實等為代表的一大批前沿性新技術(shù)開始應用。
新技術(shù)催生下的智能化呼吸機、監(jiān)護儀、制氧機、負壓救護車等醫(yī)療產(chǎn)品都展現(xiàn)在疫情防控第一線，在危重病人搶救以及抑制病毒擴散中發(fā)揮了重大作用。由此可見，高科技產(chǎn)品在助力疫情防控中的功效，以及應對各種緊急突發(fā)事件中的角色都不容忽視。作為疫情各種數(shù)據(jù)采集的基礎技術(shù)與核心部件，傳感器的關(guān)鍵作用更是無可比擬。其中聲敏、力敏、磁敏、氣敏、光敏、溫濕度、RFID射頻、介質(zhì)生物(試紙、酶電極)等八大敏感元器件及傳感器無一例外地應用于各種防控措施和場景之中，有其不可替代性。傳感器在本次疫情管控中發(fā)揮著極為重要作用。
疫情中的紅外傳感器技術(shù)
從目前各種癥狀來看，雖然“發(fā)熱”不是判斷感染肺炎的唯一指標，但在沒有完全精準有效的方法前，體溫檢測就成為判斷是否感染的關(guān)鍵指標。面對公共場所龐大的流動人口，要在移動狀態(tài)下快速、準確、及時檢測并篩查出非正常體溫至關(guān)重要。這對于非接觸式的紅外測溫儀來說，已不是困難的問題，不論是立式紅外測溫儀，還是手持耳溫槍、額溫槍等紅外檢測設備，都能準確達到精度要求。在此類設備中，主要發(fā)揮功效的就是能達到醫(yī)用計量標準和參數(shù)指標要求的高精度、高可靠和高穩(wěn)定性、一致性的紅外溫度傳感器。
紅外測溫儀是由光學系統(tǒng)、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。人體的紅外輻射的熱像信號，經(jīng)過光學接收器傳輸給調(diào)制器，在消除大面積的背景干擾信號后，將紅外輻射的熱像信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過放大器和信號處理，并按照儀器內(nèi)設的算法和目標發(fā)射率校正后，最終轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標的溫度值。簡單來說，紅外傳感器在接收到物體發(fā)出的能量后，通過其光學系統(tǒng)將紅外能量轉(zhuǎn)換成電信號，通過模型算法及參數(shù)校準，將其轉(zhuǎn)換為醫(yī)用級的高精度溫度值。相對于其他類型的測溫方式，紅外測溫方式的優(yōu)勢在于快速、直觀、非接觸檢測。
目前，呼吸機是眼下患者最需要的醫(yī)療設備，改善呼吸是重要治療手段。由于病毒感染后，呼吸困難是危重病人的典型癥狀，而呼吸機能使肺泡在呼氣末保持一定壓力，增加功能殘氣量，防止肺泡萎陷，從而改變通氣和換氣功能，實現(xiàn)對病人進行輔助呼吸治療的目的。持續(xù)正壓通氣(CPAP)的呼吸機裝置，可強迫空氣進入肺部，在整個呼吸周期內(nèi)人為施加一定程度的氣道內(nèi)正壓。如果病人出現(xiàn)呼吸暫停，CPAP呼吸機可根據(jù)預設的頻率進行必要的機械通氣。這就需要呼吸機中設計安裝多個傳感器，用于實時、持續(xù)、穩(wěn)定、精確地監(jiān)測和控制氣流、壓力和溫濕度等參數(shù)指標，以保持患者獲得持續(xù)、舒適的呼吸功能。因此，呼吸設備都會安裝有氣體質(zhì)量流量、壓力、濕度、溫度和磁等傳感器。而這些種類的傳感器同樣在其他臨床應用中發(fā)揮著獨特的作用。
傳感器技術(shù)在疫情中的應用
重癥患者其動脈血液中的氧含量高低是醫(yī)生用于檢測和評價生命體特征的重要指標。
目前，常用的醫(yī)用氧傳感器是電化學式，俗稱氧電池。氧氣進入傳感器后，內(nèi)部所含的鉛(Pb)逐漸被氧化成PbO2，其壽命只能1年左右。作為創(chuàng)新型替代產(chǎn)品，一種順磁原理的氧氣傳感器逐步開始使用。其工藝較復雜，價格較高，但壽命長，是非消耗品，可長期使用不用更換。此外，若通過夾帶式可穿戴設備進行血氧飽和度監(jiān)測，可避免采血抽樣,實驗室手工分析等繁雜過程，是實現(xiàn)動態(tài)變化的實時信息獲取與監(jiān)測的有效方法，即可以保障病情判斷的準確性、及時性以及血氧動態(tài)變化的連續(xù)性。伴隨氧傳感器同時使用的還有醫(yī)用二氧化碳傳感器，疫情防控中的應用場合更為普遍。包括呼吸機、救護氧艙、麻醉劑、嬰兒培養(yǎng)箱、ICU病房以及住院隔離區(qū)環(huán)境監(jiān)測等等。
除此之外，疑似患者甄別試紙、試劑數(shù)據(jù)、醫(yī)療可穿戴產(chǎn)品、大小型制氧機、醫(yī)用機器人、護理機器人等等。以及各種實驗、化驗檢測；醫(yī)療器械與監(jiān)控設備，智能化醫(yī)院環(huán)境與裝備設施，甚至是生產(chǎn)醫(yī)療相關(guān)產(chǎn)品的自動化、智能化、數(shù)據(jù)信息化過程無疑大量使用了各種不同結(jié)構(gòu)類型的傳感器，傳感器在醫(yī)療中的應用更是數(shù)不勝數(shù)，舉不勝舉。
總之，作為數(shù)據(jù)采集的功能器件和信息化基礎產(chǎn)品，傳感器可量化精準地獲取人體血糖、血脂、血氧、血壓、心動、腦電、皮電、體溫等所有反映健康體征的生理參數(shù)指標。
在本次疫情中，傳感設備在醫(yī)療行業(yè)應用可謂是無處不在。人們期待著通過疫情防控呈現(xiàn)出的不同場景和突出問題，給相關(guān)企業(yè)提供相關(guān)技術(shù)信息和創(chuàng)新思路，使得業(yè)內(nèi)企業(yè)以此為契機，通過跨界的融合與協(xié)同，不斷創(chuàng)新出更多的生物醫(yī)學傳感器，以滿足國家對應急突發(fā)事件預警檢測和防控監(jiān)測的及時性需求。
傳感器產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫
在當前的疫情防控中雖然暴露了諸多科技創(chuàng)新應用問題，但是也為以感知技術(shù)為代表的產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造了良好的發(fā)展契機，明確技術(shù)創(chuàng)新的具體目標和方向，形成了新的發(fā)展機會。然而，在當前國際競爭背景下，受長期市場壟斷和技術(shù)封鎖的制約，要想從發(fā)達國家獲取核心技術(shù)和關(guān)鍵工藝是不可能的。而國內(nèi)眾多的傳感器企業(yè)均為中小型企業(yè)甚至是小微型企業(yè)，具有較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新動力，但完全依靠慢慢積累各種資源實現(xiàn)高技術(shù)、高投入的自主創(chuàng)新，顯然是創(chuàng)新能力不足！長此已久，自然難以形成國際競爭能力，逐步會失去信心。這也是我國當下傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“尷尬”與“無奈”。
針對當前我國傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)、工藝、人才、市場等行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合疫情防控戰(zhàn)役需求和暴露出的問題，以及產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展需要，應當制定統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略性扶持相關(guān)政策，逐步形成我國傳感器產(chǎn)業(yè)的自主可控和市場繁榮。
首先需要提升傳感器行業(yè)的戰(zhàn)略地位，把傳感器定為“國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點目標”，列為“國家戰(zhàn)略”項目，在“十四五”規(guī)劃中列為重點支持，優(yōu)先發(fā)展的內(nèi)容。
具體希望國家設立專項資金予以支持，全面提升行業(yè)影響力和國際競爭力。重點提升敏感機理、敏感材料、新型工藝的創(chuàng)新性研究與開發(fā)能力，加快推進用于物理量、化學量、生物量中的半導體、陶瓷、高分子有機、光導纖維等各種新型敏感材料、復合功能材料的創(chuàng)新研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化；重點提高基于MEMS、薄膜、介質(zhì)隔離、微熔式、硅-硅鍵合與熔封、塑料封裝、特殊結(jié)構(gòu)封裝等各種新型工藝技術(shù)的應用水平和能力。
另外，全面提升產(chǎn)業(yè)化能力。重點支持半導體、陶瓷、金屬、高分子、超導、光纖、納米等材料及各種復合材料為基礎的工藝技術(shù)開發(fā)，鼓勵企業(yè)加大對力、磁、氣、光、熱、濕、離子敏、射線敏、生物敏、毫米波、激光雷達等生產(chǎn)工藝級裝備投入，促進產(chǎn)業(yè)化整體水平的提高。
提升產(chǎn)品智能化水平。重點支持具有數(shù)字補償、網(wǎng)絡化、智能化、多功能復合技術(shù)傳感器產(chǎn)品。推進產(chǎn)品向集成式、復合式、微型化、高可靠、高穩(wěn)定性、低功耗、低成本等多功能、一體化、標準化方向發(fā)展；重點支持并推進面向物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、新一代通信網(wǎng)絡，以及智慧城市、機器人等發(fā)展需求，以及個性化指標和特點突出的智能化傳感器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，打通產(chǎn)、用壁壘和瓶頸。
完善技術(shù)標準體系。制定行業(yè)規(guī)范與標準，加快提升傳感器產(chǎn)品的第三方檢測等公共服務能力，鼓勵企業(yè)設立符合公共服務能力和標準要求的專業(yè)產(chǎn)品檢測中心。鼓勵傳感器及應用行業(yè)領(lǐng)域組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，制定聯(lián)盟標準，積極促進跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨企業(yè)橫向聯(lián)合。
注重高端人才培養(yǎng)。鼓勵專業(yè)機構(gòu)和科研院所對傳感器產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)化高端人才培養(yǎng)；注重跨界融合與復合型人才培養(yǎng)；重點培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的企業(yè)家人才。鼓勵并支持通過市場化的重組、收購兼并，形成龍頭企業(yè)和行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，提升全行業(yè)競爭力。
來源：維庫儀器儀表
TAGS : 傳感器
上一篇新聞：如何科學保養(yǎng)儀器儀表
下一篇新聞：油氣勘探市場全面放開 儀器儀表迎來市場新需求更多相關(guān)資訊
- 2021-07-08>政策＋市場雙重驅(qū)動 工業(yè)傳感器國產(chǎn)替代正當時
- 2021-07-01>到2023年，我國智能傳感器市場規(guī)模將達540億元
- 2021-03-02>液位傳感器和液位開關(guān)控制器有什么不同
- 2021-01-21>數(shù)字經(jīng)濟時代，傳感器發(fā)展前景一片大好
- 2021-01-15>2020年傳感器行業(yè)十大預測總結(jié)復盤
- 2020-12-30>智慧城市建設步伐加快 傳感器產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)并存
- 2020-12-09>多方加速布局 傳感器超2000億市場空間待掘！
- 2020-12-02>被邊緣化的傳感器
一鍵撥號