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疫情帶火的溫度傳感器,是否會迎來市場爆發期?

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

文︱Aaron
圖︱Global Market Insights

據Global Market Insights近日數據顯示,2019年全球溫度傳感器市場規模超過70億美元,估計從2020年至2026年將以4%的復合年增長率增長。市場增長的動力來自于汽車、醫療保健和制造業等,其對測量準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。

溫度計通過傳導或對流達到熱平衡,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,溫度計也可測量物體內部的溫度分布。但對于運動體、小目標或熱容量很小的對象則會產生較大的測量誤差,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。它們廣泛應用于工業、農業、商業等部門。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射率的修正。而材料表面發射率不僅取決于溫度和波長,而且還與表面狀態、涂膜和微觀組織等有關,因此很難精確測量。

非接觸式溫度傳感器的優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、數字式溫度傳感器

它采用硅工藝生產的數字式溫度傳感器,其采用PTAT結構,這種半導體結構具有精確的,與溫度相關的良好輸出特性。

2、邏輯輸出溫度傳感器

在許多應用中,我們并不需要嚴格測量溫度值,只關心溫度是否超出了一個設定范圍,一旦溫度超出所規定的范圍,則發出報警信號,啟動或關閉風扇、空調、加熱器或其它控制設備,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對溫度的監控,在一些溫度范圍內線性不好,需要進行冷端補償或引線補償;熱慣性大,響應時間慢。集成模擬溫度傳感器與之相比,具有靈敏度高、線性度好、響應速度快等優點,而且它還將驅動電路、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,由于醫療保健系統、智能家居設備和智能可穿戴設備的日益普及,行業參與者開始致力于對技術的研發,從而最終推動了市場的增長。

首先是數據中心領域,在運行過程中會產生大量熱,可能會損害云服務的正常工作和可靠性。所以就導致數據中心行業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,并有助于監視服務器機房和機柜中的電力入侵和濕度。

當下大型IT公司為管理大數據集和業務模型中的云服務集成,從而部署數據中心的數量不斷增加,這對溫度傳感器市場是一大利好。行業內公司正在開發新的溫度監控系統和傳感器來滿足不斷增長的需求,從而獲得競爭優勢。

限制市場增長的因素之一,是產品對外部環境的低敏感度,其妨礙了溫度傳感器在工業應用中的采用。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,從而引起導致設備故障并增加了額外成本。

醫療對紅外傳感器的需求激增

非接觸式產品在2019年占有約12%的市場份額,預計到2026年將實現約5%的增長。這些傳感器需要對流和輻射來監測溫度的變化。它們可以檢測從液體和氣體以紅外輻射形式傳輸的輻射能。

目前,紅外傳感器擁有著醫療保健行業的潛在機會。這些傳感器可在醫療應用中實現精確的非接觸式溫度測量。這些設備被用來診斷嚴重疾病的病人,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測設備中的應用,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、機場和其他商業區域的采用率大大增加。比如在2020年4月,ForaCare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。該系統不需要任何操作員,并且可以通過非接觸式技術遠程測量額頭溫度。

可穿戴設備的機遇

由于航空航天、醫療、工業自動化、家庭自動化以及在測試測量設備中的廣泛采用,數字式溫度傳感器在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備,推動了對數字式傳感器的需求。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控體溫?纱┐鹘∩碓O備需求不斷增長,為數字式溫度傳感器市場創造了增長機會。

預計到2026年,市場上的多通道數字輸出部分預計將增長7%。多通道輸出裝置采用遠程溫度傳感器,可以遠距離準確監測和測量各種熱源的溫度。這些功能使它們能夠應用于智能家居和物聯網設備,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用年占據了15%的市場份額,預計從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備中,例如供暖和制冷、通風和火災探測等。

智能家居應用程序的日益普及將進一步為市場增加增長機會。根據美國國家家庭安全和保護委員會的統計,該地區的智能家居市場規模預計到2020年將達到400億美元,因為47%的人口已經在使用智能家居產品。這導致市場參與者必須增加對產品的研發投入,以應對激烈的市場競爭。

亞太地區制造業推動市場增長

亞太地區溫度傳感器市場在預測期內將以超過5%的復合年增長率增長,這是由該地區制造業增長帶動的。此外,原材料和勞動力的易獲得,再加上政府發布的多項舉措,導致該地區制造設施的滲透率不斷提高,從而影響了市場需求。

行業企業專注于新產品開發策略以保持市場競爭力 。該行業的知名公司包括TE Connectivity,德州儀器(Texas Instrument),安森美半導體(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專用產品以實現競爭優勢。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時間和更高的精度,使其成為室內應用的重要選擇。

備注:本文由作者編譯自Global Market Insights。

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