霍爾傳感器,電流傳感器——世界傳感器市場分析
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在磁場力作用下,在金屬或通電半導體中將產生霍耳效應,其輸出電壓與磁場強度成正比.基于霍耳效應的霍耳傳感器常用于測量磁場強度,其測量范圍從10Oe到幾千奧斯特.盡管人們早在1879年就知道了霍耳效應,但直到20世紀60年代末期,隨著固態(tài)電子技術的發(fā)展,霍耳效應才開始被人們所應用.自此,霍耳傳感器也得到了飛速的發(fā)展,并在汽車、工業(yè)、計算機等行業(yè)中得到廣泛應用,如齒輪速度檢測、運動與接近檢測及電流檢測等.霍耳傳感器的出現(xiàn),解決了許多以往讓人感到棘手的問題.它的發(fā)展大體上經歷了三個階段. 20世紀70年代誕生的第一代霍耳傳感器,由于霍耳平面及運放的電壓偏置誤差,要達到預期的特性,其生產成本將是很高的,傳感器生產運用了各種模擬電路技術來降低生產成本. 20世紀80年代中期,出現(xiàn)了第二代霍耳傳感器.雖然它在晶片探測器上引用了有效的調諧技術消除了原來的電壓偏移誤差,但是,壓敏效應產生的新的電壓偏移誤差又成了難題. COMS技術的發(fā)展,使霍耳傳感器的發(fā)展進入了一個新的階段.雖然采用斬波器與四重開關穩(wěn)定性處理的方法,可減小電壓偏置與漂移,但卻會使成本大大提高.直到CMOS制造水平可將眾多邏輯門、開關和其它有效元器件集成到一塊芯片上,霍耳傳感器才變得經濟實用了.隨著CMOS技術的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了具有成本低、質量好、性能可靠、體積小等多種優(yōu)點的霍耳傳感器.可以說,正是CMOS技術的發(fā)展極大地推動了霍耳傳感器行業(yè)的發(fā)展.霍耳傳感器的市場銷售額目前正以每年8.9%的速度增長,預計到2004年,其市場銷售總額將達到6400萬美元,總產量將達到1.4億只,其中尤以汽車、工業(yè)及計算機外設方面應用最為廣泛.促成這種增長的因素是多方面的.其中,最主要的原因之一就是芯片集成技術的發(fā)展,它減少了電壓偏置與漂移問題.另外一個原因是霍耳傳感器比現(xiàn)在頗具競爭力的光電技術更能較好地適用于一些較惡劣的環(huán)境,如:在受灰塵、溫度、振動及其它與環(huán)境相關因素影響的場合.霍爾傳感器在汽車行業(yè)得到廣泛應用的一個重要原因是,它滿足了汽車行業(yè)對產品質量具有高可靠性的要求.如目前汽車中油門位置是通過分立電阻來檢測的,工作一段時間后,由于振動、溫度及其它環(huán)境因素的影響,元器件可能損壞或是產生接觸不良的現(xiàn)象.基于這種情況,以非接觸器件取代機械電阻將是必然的趨勢,而霍耳傳感器正好能夠滿足這方面的需求.汽車行業(yè)將是霍耳傳感器用量最大的行業(yè),而且用途也十分廣泛,如檢測齒輪齒速、油門位置、尾氣再循環(huán)閥位置、馬達與傳動的速度和位置、用于防鎖閘和牽引系統(tǒng)的車輪速度傳感器、腳踏板、座椅安全帶、剎車與離合器的位置、車鎖、車窗及油耗等諸多方面.在齒輪輪速檢測方面,霍耳傳感器正以其低廉的成本逐漸取代其它傳感器.雖然目前大部分使用的還是接觸型的傳感器,但總的發(fā)展趨勢是向無接觸傳感方向發(fā)展的.盡管與接觸型傳感器相比,無接觸型的價格稍高,但它卻具有環(huán)保、耐用、抗振動、易于安裝等優(yōu)點,并且向用戶提供質保期.霍耳傳感器在計算機及其外設市場上的銷量增長緩慢,由于太平洋沿岸地區(qū)的經濟動蕩、庫貨加大、需求下降和企業(yè)在IT方面財政預算降低等原因,導致計算機行業(yè)市場不旺,間接也影響了霍爾傳感器行業(yè),但盡管如此,其市場銷量仍呈增長的趨勢.霍耳傳感器同其它傳感器一樣面臨著來自新技術的挑戰(zhàn).巨磁阻技術有可能在速度檢測、牽引控制、電子點火系統(tǒng)、定向導航、交通監(jiān)控等方面取代前者.一旦GMR技術發(fā)展成熟,它將具有零速度檢測能力且具有靈敏度高、輸出信號強、檢測距離長、體積小、成本低等優(yōu)點.霍耳傳感器一般直接銷售給OEM生產商,再由他們配套銷售給最終用戶,不過目前,霍耳傳感器生產商也逐漸開始越過OEM, 直接將傳感器組成系統(tǒng)銷售給最終用戶.目前,Allegro微系統(tǒng)公司是全球最大的霍耳傳感器生產商,據(jù)不完全統(tǒng)計,其1997年的市場占有量為50%,不過其它的生產商也不甘落后,正以每年5%的增長率擴大其市場占有量,如Honeywell的微開關部、Melexis和Micronas Semiconductor等公司,未來的市場競爭將會是非常激烈的.在磁場力作用下,在金屬或通電半導體中將產生霍耳效應,其輸出電壓與磁場強度成正比.基于霍耳效應的霍耳傳感器常用于測量磁場強度,其測量范圍從10Oe到幾千奧斯特.盡管人們早在1879年就知道了霍耳效應,但直到20世紀60年代末期,隨著固態(tài)電子技術的發(fā)展,霍耳效應才開始被人們所應用.自此,霍耳傳感器也得到了飛速的發(fā)展,并在汽車、工業(yè)、計算機等行業(yè)中得到廣泛應用,如齒輪速度檢測、運動與接近檢測及電流檢測等.霍耳傳感器的出現(xiàn),解決了許多以往讓人感到棘手的問題.它的發(fā)展大體上經歷了三個階段. 20世紀70年代誕生的第一代霍耳傳感器,由于霍耳平面及運放的電壓偏置誤差,要達到預期的特性,其生產成本將是很高的,傳感器生產運用了各種模擬電路技術來降低生產成本. 20世紀80年代中期,出現(xiàn)了第二代霍耳傳感器.雖然它在晶片探測器上引用了有效的調諧技術消除了原來的電壓偏移誤差,但是,壓敏效應產生的新的電壓偏移誤差又成了難題. COMS技術的發(fā)展,使霍耳傳感器的發(fā)展進入了一個新的階段.雖然采用斬波器與四重開關穩(wěn)定性處理的方法,可減小電壓偏置與漂移,但卻會使成本大大提高.直到CMOS制造水平可將眾多邏輯門、開關和其它有效元器件集成到一塊芯片上,霍耳傳感器才變得經濟實用了.隨著CMOS技術的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了具有成本低、質量好、性能可靠、體積小等多種優(yōu)點的霍耳傳感器.可以說,正是CMOS技術的發(fā)展極大地推動了霍耳傳感器行業(yè)的發(fā)展.霍耳傳感器的市場銷售額目前正以每年8.9%的速度增長,預計到2004年,其市場銷售總額將達到6400萬美元,總產量將達到1.4億只,其中尤以汽車、工業(yè)及計算機外設方面應用最為廣泛.促成這種增長的因素是多方面的.其中,最主要的原因之一就是芯片集成技術的發(fā)展,它減少了電壓偏置與漂移問題.另外一個原因是霍耳傳感器比現(xiàn)在頗具競爭力的光電技術更能較好地適用于一些較惡劣的環(huán)境,如:在受灰塵、溫度、振動及其它與環(huán)境相關因素影響的場合.霍爾傳感器在汽車行業(yè)得到廣泛應用的一個重要原因是,它滿足了汽車行業(yè)對產品質量具有高可靠性的要求.如目前汽車中油門位置是通過分立電阻來檢測的,工作一段時間后,由于振動、溫度及其它環(huán)境因素的影響,元器件可能損壞或是產生接觸不良的現(xiàn)象.基于這種情況,以非接觸器件取代機械電阻將是必然的趨勢,而霍耳傳感器正好能夠滿足這方面的需求.汽車行業(yè)將是霍耳傳感器用量最大的行業(yè),而且用途也十分廣泛,如檢測齒輪齒速、油門位置、尾氣再循環(huán)閥位置、馬達與傳動的速度和位置、用于防鎖閘和牽引系統(tǒng)的車輪速度傳感器、腳踏板、座椅安全帶、剎車與離合器的位置、車鎖、車窗及油耗等諸多方面.在齒輪輪速檢測方面,霍耳傳感器正以其低廉的成本逐漸取代其它傳感器.雖然目前大部分使用的還是接觸型的傳感器,但總的發(fā)展趨勢是向無接觸傳感方向發(fā)展的.盡管與接觸型傳感器相比,無接觸型的價格稍高,但它卻具有環(huán)保、耐用、抗振動、易于安裝等優(yōu)點,并且向用戶提供質保期.霍耳傳感器在計算機及其外設市場上的銷量增長緩慢,由于太平洋沿岸地區(qū)的經濟動蕩、庫貨加大、需求下降和企業(yè)在IT方面財政預算降低等原因,導致計算機行業(yè)市場不旺,間接也影響了霍爾傳感器行業(yè),但盡管如此,其市場銷量仍呈增長的趨勢.霍耳傳感器同其它傳感器一樣面臨著來自新技術的挑戰(zhàn).巨磁阻技術有可能在速度檢測、牽引控制、電子點火系統(tǒng)、定向導航、交通監(jiān)控等方面取代前者.一旦GMR技術發(fā)展成熟,它將具有零速度檢測能力且具有靈敏度高、輸出信號強、檢測距離長、體積小、成本低等優(yōu)點.霍耳傳感器一般直接銷售給OEM生產商,再由他們配套銷售給最終用戶,不過目前,霍耳傳感器生產商也逐漸開始越過OEM, 直接將傳感器組成系統(tǒng)銷售給最終用戶.目前,Allegro微系統(tǒng)公司是全球最大的霍耳傳感器生產商,據(jù)不完全統(tǒng)計,其1997年的市場占有量為50%,不過其它的生產商也不甘落后,正以每年5%的增長率擴大其市場占有量,如Honeywell的微開關部、Melexis和Micronas Semiconductor等公司,未來的市場競爭將會是非常激烈的.