疫情當(dāng)下，溫度計(jì)、呼吸機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、制氧機(jī)等醫(yī)療產(chǎn)品的生產(chǎn)供應(yīng)至關(guān)重要，而這些都不離開(kāi)傳感器技術(shù)的支持。根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：2021年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模突破2000億元，并預(yù)測(cè)在2023年我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至2580億元左右，2019-2023年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為11.65%。
對(duì)我們普通人來(lái)說(shuō)，接觸最多的紅外體溫計(jì)設(shè)備，更是傳感器技術(shù)的典型應(yīng)用。在此次新型冠狀病毒防疫過(guò)程中，紅外體溫設(shè)備起到了關(guān)鍵的作用，紅外溫度傳感器作為紅外體溫計(jì)的核心器件也面臨巨大的需求。
紅外傳感器如何起到關(guān)鍵作用？
紅外溫度計(jì)屬于非接觸式測(cè)溫，它是利用物體熱輻射與物體溫度之間的關(guān)系來(lái)工作的。具體來(lái)說(shuō)，紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。
紅外測(cè)溫槍槍口部位有一個(gè)紅外傳感器，也就是測(cè)溫探頭，待測(cè)目標(biāo)的紅外輻射信號(hào)，經(jīng)過(guò)光學(xué)接收器傳輸給調(diào)制器濾除大面積的背景干擾信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)紅外探測(cè)器將紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路，并按照一定的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后，最終可轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值，從而實(shí)現(xiàn)非接觸探測(cè)人體溫度。
以耳溫槍為例，其是一種典型的非接觸式的紅外測(cè)溫儀，利用檢測(cè)鼓膜(相當(dāng)于下視丘) 所發(fā)出的紅外線(xiàn)光譜（6~15μm）來(lái)測(cè)量體溫。根據(jù)玻耳茲曼定律，物體溫度越高，輻射能量越大。E=σεT?（σ=常量，T物體絕對(duì)溫度，ε比輻射率，n=4）。只要測(cè)出物體所發(fā)射的輻射能量，就可以確定它的溫度。
耳溫槍工作原理示意圖
使用普通的水銀體溫計(jì)一般需要在口腔、腋窩保持3~5分鐘，通過(guò)紅外方法測(cè)量體溫相對(duì)比較快捷，測(cè)量前額、耳朵鼓膜溫度則只需幾秒鐘時(shí)間。紅外測(cè)溫具有速度快、精度高、無(wú)交叉感染等優(yōu)點(diǎn)。
新型冠狀病毒肺炎作為一種傳染性疾病，最大的防治難點(diǎn)在于近距離接觸時(shí)的高傳染性，紅外體溫檢測(cè)儀的優(yōu)勢(shì)可以幫助快速篩查發(fā)熱人群，幫助我們阻止疫情傳播。
哪些代表企業(yè)角逐市場(chǎng)？
目前，世界傳感器市場(chǎng)以持續(xù)穩(wěn)定的增長(zhǎng)之勢(shì)向前發(fā)展，美國(guó)、德國(guó)、日本依然占主導(dǎo)，在紅外線(xiàn)溫度傳感器領(lǐng)域，有邁來(lái)芯、德國(guó)海曼器件、瑞士泰科電子這樣的巨頭。而亞太地區(qū)成為傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地區(qū)，以下“全球物聯(lián)網(wǎng)觀察”將盤(pán)點(diǎn)一些國(guó)內(nèi)紅外溫度傳感器領(lǐng)域的一些代表廠商及機(jī)構(gòu)。
1、鄭州煒盛科技
在額溫槍上應(yīng)用比較常見(jiàn)的是紅外熱電堆傳感器。紅外熱電堆傳感器將吸收的紅外輻射轉(zhuǎn)化為熱能，并把溫度變化轉(zhuǎn)化成電子信號(hào)，放大顯示出來(lái)。
鄭州煒盛科技研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的熱電堆溫度傳感器正好可以應(yīng)用于耳溫、額溫等紅外體溫非接觸測(cè)量、自動(dòng)化感應(yīng)設(shè)備以及智能溫度感應(yīng)與控制中。
2、上海微技術(shù)工業(yè)研究院
上海微技術(shù)工業(yè)研究院積極響應(yīng)此次國(guó)家抗擊疫情號(hào)召，傳感器團(tuán)隊(duì)在春節(jié)期間開(kāi)始工作，為紅外體溫計(jì)生產(chǎn)企業(yè)提供大量傳感器產(chǎn)品。8寸線(xiàn)在上海市和嘉定區(qū)兩極政府的大力支持下于2月2日正式開(kāi)工，為紅外體溫計(jì)生產(chǎn)企業(yè)提供大量傳感器產(chǎn)品。8寸線(xiàn)當(dāng)前產(chǎn)能是6萬(wàn)顆/天，全面復(fù)工后可達(dá)13萬(wàn)顆/天，這將為國(guó)內(nèi)紅外體溫計(jì)生產(chǎn)企業(yè)提供充足的傳感器產(chǎn)品。
3、上海燁映電子技術(shù)有限公司
上海燁映電子技術(shù)有限公司是一家全球半無(wú)晶圓公司，專(zhuān)門(mén)研究先進(jìn)的高性能高質(zhì)量CMOS-MEMS紅外（IR）傳感器，并為醫(yī)療和可穿戴設(shè)備，智能家居，物聯(lián)網(wǎng)傳感的多個(gè)市場(chǎng)提供創(chuàng)新的產(chǎn)品和解決方案，以及智能工業(yè)和智能工廠（工業(yè)4.0）。
4、深圳美思先瑞電子有限公司
深圳市美思先端電子有限公司，成立于2015年，公司致力于紅外熱電堆溫度傳感器，紅外熱電堆氣體傳感器、濕度傳感器、紅外濾光片（硅基）的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售，為各類(lèi)中小家電和光學(xué)產(chǎn)品終端用戶(hù)提供性能卓越的傳感器芯片。
5、江蘇大學(xué)材料學(xué)院
近日，江蘇大學(xué)材料學(xué)院?jiǎn)坦谲妶F(tuán)隊(duì)研發(fā)的紅外傳感器應(yīng)用于疫情防控工作。該傳感器從紅外敏感材料、紅外濾光片，到芯片設(shè)計(jì)、器件封裝，研發(fā)出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紅外傳感器全套核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了紅外測(cè)溫傳感器的產(chǎn)品研發(fā)和批量試制。在迎戰(zhàn)這次疫情中，合作企業(yè)已提供數(shù)十萬(wàn)件紅外測(cè)溫探頭，已接到200余萬(wàn)件新訂單，正在加緊組織生產(chǎn)。
紅外體溫計(jì)傳感器示意圖
火熱需求是否成為曇花一現(xiàn)？
1月30日，國(guó)務(wù)院應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控工作機(jī)制醫(yī)療物資保障組印發(fā)通知，指出體溫檢測(cè)是疫情檢測(cè)的第一關(guān)口，紅外體溫檢測(cè)儀在公眾場(chǎng)所對(duì)疑似患者甄別發(fā)揮了重要作用，是打贏疫情防控戰(zhàn)的重要裝備。這樣一來(lái)，更是將紅外體溫檢測(cè)儀推上了風(fēng)口。
然而，我國(guó)測(cè)溫槍企業(yè)所用測(cè)溫探頭，絕大部分依賴(lài)進(jìn)口，進(jìn)口周期長(zhǎng)、干擾因素多，在這次迎戰(zhàn)疫情需要測(cè)溫槍企業(yè)應(yīng)急反應(yīng)時(shí)成為快速擴(kuò)產(chǎn)的短板。據(jù)2月2日國(guó)家工信部發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前紅外測(cè)溫儀市場(chǎng)缺口約 6 萬(wàn)臺(tái)，手持式紅外測(cè)溫儀約 55 萬(wàn)臺(tái)。對(duì)于我國(guó)紅外線(xiàn)溫度傳感器企業(yè)存在著很大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是一次爆發(fā)的機(jī)遇。
那么，目前需求火熱的紅外測(cè)溫市場(chǎng)是否是曇花一現(xiàn)？有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，即使需求會(huì)得到一段時(shí)間持續(xù)，但后續(xù)隨著規(guī)模化和全產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)工后成本的下降，產(chǎn)品價(jià)格也會(huì)出現(xiàn)大幅下降。但對(duì)于后疫情時(shí)期的需求，行業(yè)很多人士也持樂(lè)觀態(tài)度。
