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

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規(guī)模超過70億美元，估計從2020年至2026年將以4％的復(fù)合年增長率增長。市場增長的動力來自于汽車、醫(yī)療保健和制造業(yè)等，其對測量準(zhǔn)確度和測量范圍有著非常高的要求。

從概念上來講，溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。按測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部分與被測對象有良好的接觸，又稱溫度計。

溫度計通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_到熱平衡，從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。

一般測量精度較高。在一定的測溫范圍內(nèi)，溫度計也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運動體、小目標(biāo)或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差，常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、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。

2、非接觸式

它的敏感元件與被測對象互不接觸，又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運動物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對象的表面溫度，也可用于測量溫度場的溫度分布。

最常用的非接觸式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測溫度才是真實溫度。如欲測定物體的真實溫度，則必須進行材料表面發(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，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測量。

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

按照溫度傳感器輸出信號的模式，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)格測量溫度值，只關(guān)心溫度是否超出了一個設(shè)定范圍，一旦溫度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報警信號，啟動或關(guān)閉風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它控制設(shè)備，此時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對溫度的監(jiān)控，在一些溫度范圍內(nèi)線性不好，需要進行冷端補償或引線補償；熱慣性大，響應(yīng)時間慢。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，而且它還將驅(qū)動電路、信號處理電路以及必要的邏輯控制電路集成在單片IC上，有實際尺寸小、使用方便等優(yōu)點。常見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)參與者開始致力于對技術(shù)的研發(fā)，從而最終推動了市場的增長。

首先是數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，在運行過程中會產(chǎn)生大量熱，可能會損害云服務(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)對溫度傳感器的需求不斷增加，這些溫度傳感器有助于對異常的管道和機架溫度進行報警，并有助于監(jiān)視服務(wù)器機房和機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，這對溫度傳感器市場是一大利好。行業(yè)內(nèi)公司正在開發(fā)新的溫度監(jiān)控系統(tǒng)和傳感器來滿足不斷增長的需求，從而獲得競爭優(yōu)勢。

限制市場增長的因素之一，是產(chǎn)品對外部環(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%的市場份額，預(yù)計到2026年將實現(xiàn)約5％的增長。這些傳感器需要對流和輻射來監(jiān)測溫度的變化。它們可以檢測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)的潛在機會。這些傳感器可在醫(yī)療應(yīng)用中實現(xiàn)精確的非接觸式溫度測量。這些設(shè)備被用來診斷嚴(yán)重疾病的病人，如感染和體溫過低，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)測設(shè)備中的應(yīng)用，可以不用接觸人體就能測量額溫、耳溫以及皮膚溫度。在對抗COVID-19期間，包含這類溫度傳感器的溫度檢測系統(tǒng)非常流行。

非接觸式篩查機使異常溫度和癥狀的早期檢測成為可能，在寫字樓、公共場合、機場和其他商業(yè)區(qū)域的采用率大大增加。比如在2020年4月，F(xiàn)oraCare推出了自動測溫站來檢查體溫異常人群，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，并且可以通過非接觸式技術(shù)遠程測量額頭溫度。

可穿戴設(shè)備的機遇

由于航空航天、醫(yī)療、工業(yè)自動化、家庭自動化以及在測試測量設(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、易于使用等多個優(yōu)勢。

隨著人們健康意識的增強，開始越來越多地采用健身可穿戴設(shè)備，推動了對數(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，能夠在運動和休息期間監(jiān)控體溫?？纱┐鹘∩碓O(shè)備需求不斷增長，為數(shù)字式溫度傳感器市場創(chuàng)造了增長機會。

預(yù)計到2026年，市場上的多通道數(shù)字輸出部分預(yù)計將增長7%。多通道輸出裝置采用遠程溫度傳感器，可以遠距離準(zhǔn)確監(jiān)測和測量各種熱源的溫度。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，從而增加了市場收入。

智能家居的市場機會

2019年，溫度傳感器在消費電子應(yīng)用年占據(jù)了15％的市場份額，預(yù)計從2020年到2026年將以超過4％的速度增長。這一增長歸因于其在發(fā)展中國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)探測等。

智能家居應(yīng)用程序的日益普及將進一步為市場增加增長機會。根據(jù)美國國家家庭安全和保護委員會的統(tǒng)計，該地區(qū)的智能家居市場規(guī)模預(yù)計到2020年將達到400億美元，因為47％的人口已經(jīng)在使用智能家居產(chǎn)品。這導(dǎo)致市場參與者必須增加對產(chǎn)品的研發(fā)投入，以應(yīng)對激烈的市場競爭。

亞太地區(qū)制造業(yè)推動市場增長

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

行業(yè)企業(yè)專注于新產(chǎn)品開發(fā)策略以保持市場競爭力 。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），霍尼韋爾國際公司（Honeywell International，Inc），ABB集團，羅伯特·博世（Robert Bosch GmbH），歐米茄（Omega）和ABLIC Inc.

市場參與者不斷專注于開發(fā)專用產(chǎn)品以實現(xiàn)競爭優(yōu)勢。例如，在2019年11月，阿茲比爾公司推出了用于HVAC樓宇自動化的密封溫度傳感器。該傳感器具有更快的響應(yīng)時間和更高的精度，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。