2020 年中国传感器市场研究报告

2020 年中国传感器市场研究报告

传感器简介

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节，如图1所示。


其中，根据测量物理量种类不同，可以分为压力传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器等。按照原理可以分为振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。按照输出信号可以分为模拟式传感器，数字式传感器和开关传感器。

由于传感器分类方式众多，且不同方式间分类出来的产品互有重复。因此，此次报告的分类方式将与各个生产厂商保持一致，以市场的分类方式为主进行分类。

传感器分类

此次报告主要专注于工厂自动化所需要的工业传感器类型，其主要分成如下几个类别：

1.光电类传感器：光电开关+光纤传感器

光电开关：它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。

光纤传感器：是随着光导纤维实用化和光通信技术的发展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高.抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，绝缘性好，结构简单，体积小.耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等。

2.接近开关

接近开关：它除可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置，用作检测零件尺寸和测速等，也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。

3.限位开关(行程开关)

限位开关：是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。

4.安全传感器：(安全光幕，安全开关，安全扫描仪)

安全光幕：经过安全认证的光幕产品，由两部分组成。

投光器发射出调制的红外光，由受光器接收，形成了一个保护网，当是有物体进入保护网，当从中有光线被物体挡住， 通过内部控制线路，受光器电路马上作出反应，即在输出部分输出一个信号用于机床如冲床，压力机等紧急刹车。

安全开关：在接近带电部分之前断开电源的器件，可在所有安全条件得到满足以前防止人员进入危险区域。安全开关防尘防水，抗震性强，使用寿命长，适用于标准机械工程及卫生要求严格的领域。

安全扫描仪：扫描仪根据激光从物体上弹开并返回到该装置所需的时间来计算位置。主要在AGV自动小车上实现防撞的功能。

5.RFID传感器

RFID传感器：RFID技术的原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的。而在工业自动化中RFID技术常用作信息的读取及写入，通过RFID读取器及RFID标签可以实现物料追溯的功能。

6.视觉传感器

视觉传感器：是指通过对摄像机拍摄到的图像进行图像处理，来计算对象物的特征量(面积、重心、长度、位置等)，并输出数据和判断结果的传感器。在生产现场，通过采用视觉传感器检测零部件，可避免次品外流。视觉传感器主要由捕捉检查对象物体(拍摄)用的摄像头、处理图像的控制器及软件部分组成。通过摄像头捕捉图像信息，检测拍摄对象的数量、位置关系、形状等特点，用于判断产品是否合格或将检验数据传送给机器人等其它生产设备。

7.编码器

编码器：是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。8.压力传感器

压力传感器：是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。

9.位移传感器

位移传感器：通过非接触的方式，精确检测出被测物体的位移，在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。产品主要包括直线位移传感器，激光位移传感器。

传感器的市场概况，如图2所示


传感器整体市场2019年增速有所下降，预计未来几年增速将稳定上升。

在目标传感器中，视觉传感器及压力传感器市场规模最大，预计未来两年内仍将占据主要地位。光电传感器及接近传感器近两年的变化趋势较为类似，为简单的通用类产品。RFID及限位开关整体市场规模较小，RFID产品发展历史较短，预计未来市场规模将保持稳定增长;限位开关发展历史久，目前整体市场规模趋于稳定，未来增长有限，如图3 所示。

视觉传感器未来增长向好，受益于其能满足功能较为全面，未来会逐步替换一些位移传感器，接近开关等产品的市场，另外应用场景的增多也是其增长的原因。

压力传感器主要运用在过程自动化中，受益于过程自动化整体行业增长，压力传感器增长较为稳定。

光电传感器与压力传感器2019年保持持平，增长幅度小，主要原因是汽车行业等的下滑造成的需求端下滑，国产厂商的低价产品慢慢开始跟外资产品进行竞争，整体市场增长有限。

位移传感器增长稳定，受到电子行业日趋严格的行业要求，部分电子厂商选择使用位移传感器来替换传统的光电开关或者接近开关来提高产品的良率，带来了应用的量的增长。


安全类传感器增长稳定，国内生产厂商对安全类产品的重视度在不断提升，同时国产厂商也在大力研发安全类产品，预计未来两年增长稳定。

RFID产品未来增长较快，因为工业4.0而使得数据追溯功能在生产过程中的重要度有所提升，另外RFID的应用场景增多也带来了应用量的增长。

传感器的细分产品市场表现

A.光电传感器

A-1光电传感器产品简介

此次报告定义的光电类传感器包括2个部分：1. 光电开关; 2. 光纤传感器。

光电开关：它是利用被检测物对光束的遮挡或反射， 由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。

光纤传感器：是随着光导纤维实用化和光通信技术的发

展而形成的一门崭新的技术。光纤传感器与传统的各类传感器相比有许多特点，如灵敏度高.抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，绝缘性好，结构简单，体积小.耗电少，光路有可挠曲性，以及便于实现遥测等。

A-2光电传感器的市场概况，如图4所示


光电传感器整体市场于2019年保持持平，原因之一是中美贸易战对汽车等行业影响较大，下游客户产量有所下降， 整体来说对传感器的需求量有所降低;其次是经济下行压力加大，终端客户对成本的敏感度有所提升，反映到生产厂商表现为经济型产品销量上升较快，单品的销售价格有所下降。

B.接近传感器

B-1接近传感器产品简介

产品定义：接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机(PLC)装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器(即无触点开关)，它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。

B-2接近传感器的市场概况，如图5所示


接近开关在2019年保持持平，作为通用类型产品接近开关应用范围广泛，涉及到的下游行业众多，因此市场增速受到整体经济环境的影响。相对光电开关来说对环境要求没那么严格，因此很多下游行业如机床，橡塑机械有大量使用接近开关，而这些行业在2019年的发展相对来说发展一般，也使得接近开关增长较低。

另外值得关注的是，随着各行业头部客户厂商对精度要求越来越高，已开始使用位移传感器或者视觉类传感器来替代简单的光电开关及接近开关，如三一重工已经有使用位移传感器来替换重型机械上的接近开关，这也使得光电开关和接近开关在未来将承受更多的增长压力。

C.视觉传感器

C-1视觉传感器产品简介

本次报告关注的视觉产品为工业相机，智能相机及读码器。

由于视觉传感器一般会搭配着软件进行使用，因此本篇报告涉及到的视觉传感器数据皆包括了软件在内。

视觉传感器：是指通过对摄像机拍摄到的图像进行图像处理，来计算对象物的特征量(面积、重心、长度、位置等)，并输出数据和判断结果的传感器。在生产现场，通过采用视觉传感器检测零部件，可避免次品外流。视觉传感器主要由捕捉检查对象物体(拍摄)用的摄像头、处理图像的控制器及软件部分组成。通过摄像头捕捉图像信息，检测拍摄对象的数量、位置关系、形状等特点，用于判断产品是否合格或将检验数据传送给机器人等其它生产设备。

视觉传感器是整个机器视觉系统信息的直接来源，主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备。视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像。

从应用来区分可分为4个部分：G IG I(G A U G E, INSPECTION, GUIDE, IDENTIFICATION)，分别是：测量(GAUGE)，主要是用在测量零部件尺寸是否合格;检测(INSPECTION)，主要用于检测是否各个部件都是正常有序的安装起来了;引导(GUIDE)可用于无序抓取，对特定物品进行识别及引导;识别(IDENTIFICATION)，主要运用于读码器对一维码，二维码的识别，也可用于数字等信息的识别。

C-2视觉传感器的市场概况，如图6所示


视觉传感器2019年增速相对2018年来说进一步下降， 前五年的井喷式发展经过冷却后已达到一个相对稳定的状态，主要下游行业增长不大甚至出现负增长，但由于其功能较多，同时也不断的开发新的应用场景，视觉传感器还是具备相对较高的增速。

目前视觉传感器技术成熟度相对来说还不是很高，未来发展前景较为看好。现阶段视觉传感器很容易受到光线及环境的影响，因此在很多室外环境中都无法使用，即便是室内，对光线及环境也有一定的要求。预计未来视觉类传感器随着技术越来越成熟，将成为工厂自动化使用最为广泛的传感器类型。

D.RFID

D-1 RFID传感器产品简介

本次报告关注的RFID包含了高频RFID和外资厂商的高端超高频RFID产品RFID传感器：RFID技术的原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的。而在工业自动化中RFID技术常用作信息的读取及写入，通过RFID读取器及RFID标签可以实现物料追溯的功能。

无线射频识别即射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的，被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。

RFID产品可以简单分为三类，低频，高频和超高频产品，其中低频RFID主要使用在汽车的一些生产线，因为低频RFID标签可以嵌在金属体里，但是价格较高，因此只有少数工业自动化厂商会使用低频产品;高频RFID产品现在在工业自动化中较为常见，主要使用在输送线中。高频RFID产品的特点为检验距离较短，大概10公分左右，每次只能检测一个标签，相对于低频产品跟超高频产品来说性价比较高;超高频产品的特点为检验距离较长，可以做到几米甚至几十米， 而且可以同时检测多个标签，如倍加福已经可以做到最高200个标签同时检测。

现在高频产品主要是外资厂商在生产销售，而超高频产品国产厂商已经开始逐渐占据该市场。

D-2 RFID传感器的市场概况，如图7所示


RFID产品在2019年也受到了汽车行业影响，增速有所下降。相对于其他位置类传感器来说，RFID增长一直保持稳定。随着自动化的普及，不光是工厂自动化领域，过程自动化也开始使用RFID产品，如水处理、食品饮料行业已有部分厂商使用RFID产品进行物料的记录及追溯，预计未来在经济大环境下行的压力下RFID仍将保持一个较高的增长。