压力传感器是一种常用于工业实践中的设备，它将力或压力转换为电信号，以实现准确测量和控制，它的工作原理通常基于压敏材料的变化或压力引起的形变，具有高精度、耐腐蚀和紧凑结构等特点，适用于多种恶劣环境。压力传感器通常由弹性敏感元件和位移敏感元件组成。
压力传感器的定义和工作原理
压力传感器是一种用于测量力或压力的设备，是工业实践中最为常用的一种传感器，其工作原理通常基于压敏材料的变化或者压力引起的形变，它将力或压力转换为电信号输出，以便进行测量、控制或监测，是发展制造业的关键基础元器件。
压力传感器的特点
压力传感器具有高精度、耐腐蚀和紧凑结构的特点。高精度保证了测量的准确性，耐腐蚀性使得传感器能在恶劣环境下长期稳定工作，紧凑结构则使得传感器能够适应不同的安装环境和空间限制。这些特点使得压力传感器在各个领域的应用中能够提供准确可靠的压力测量性能。
压力传感器的组成
压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。
压力传感器分类
压力传感器有多种分类方式。从工作原理来划分，压力传感可分为压电式、压阻式、应变式、电容式等；从使用材料和传感原理来看，主要分为应变式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、压电压力传感器。目前最常用的压力传感器有应变片压力传感器、扩散硅压力传感器和MEMS传感器。
①应变片压力传感器
应变片压力传感器高精度，最广泛。应变片压力传感器主要应用于各种工业自控环境，用于测量各种压力值，具有价格低、精度高、测量范围广、寿命长、结构简单等特性，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化。我国压力传感器市场中，应变片压力传感器占有较大比例，并且在汽车电子控制系统等领域有着广泛的应用。
②扩散硅压力传感器
扩散硅压力传感器小体型，大信号。扩散硅压力传感器广泛应用于工业过程的现场测控，由于其高稳定性、高精确度、高灵敏度、动态响应好的特点，成为了测量气体、液体的压力和液位的理想选择。扩散硅的体积小巧，利于安装，被广泛应用在医疗器械中，可用于辅助生物监测，同时还被广泛应用于汽车设备、航空航天等领域。
③MEMS传感器
MEMS传感器低功耗，高性能。MEMS传感器是一种利用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器，具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高等特点，使其成为微型传感器的主力军，逐渐取代传统机械传感器，在各个领域得到广泛应用，由最早的工业、军用航空应用走向普通的民用和消费市场。
国内外压力传感器市场情况
据MorderIntelligence的数据显示，2022年全球压力传感器市场规模达到152.3亿美元，预计2028年将增长至260.7亿美元，年复合增长率为9.37%，市场主导者包括博世、泰科电子和英飞凌。全球压力传感器市场主要集中在北美、欧洲和亚太地区，其中北美占有43.3%的市场份额。随着物联网(IoT)、人工智能系统和可穿戴医疗保健设备的不断发展，压力传感器将进一步升级并推动市场规模的增长。
全球MEMS压力传感器的市场情况
从全球范围来看，据共研网的数据显示，2018-2026年全球MEMS压力传感器市场规模从18.60亿美元增长至23.62亿美元，年均复合增长率为3.03%；出货量从14.85亿颗增长至21.83亿颗，年均复合增长率为4.93%。
中国产压力传感器市场份额。当前中国压力传感器市场较集中，据MorderIntelligence的数据显示，上海兆晖、艾瑞科、上海天沐、西安优托普等龙头企业占据了中国传感器市场约40％以上的份额，其余约60％为中小企业，产品主要集中在中低端，或未实现大规模应用。
据MorderIntelligence的数据显示，中国压力传感器市场规模估计在2023年为10.2亿美元，预计到2028年将达到15.2亿美元。中国压力传感器的研发和制造目前尚处于起步期，仍旧由外资主导，未出现具有一定经营规模的企业，掌握核心部件研发和制造能力的企业十分稀缺。中国压力传感器供给能力略有不足，全球龙头企业如泰科电子、森萨塔、博世、霍尼韦尔等跨国公司占据约60％的中国市场份额，尤其在高端市场，约80％的压力传感器芯片依赖海外企业。
中国MEMS传感器的市场情况。中国是亚太地区MEMS发展潜力最大、增速最快的市场，据前瞻产业研究院的数据显示，2021年中国MEMS相关专利申请数量为3,354件，虽然较上年有所下降，但整体仍处于较高水平。随着智能家居和智能工厂的不断发展，MEMS产业催生出大量创新产品及应用，带动MEMS产品在工业生产及日常生活的普及化。
压力传感器产业链和竞争格局
压力传感器产业链上游主要涉及原材料和芯片设计，包括半导体硅片等关键材料，中国半导体硅片市场提供了充足的原料支撑。中游环节为传感器的设计、生产、封装和测试等制造环节，中国在这一阶段与国际先进水平存在差距。下游应用广泛，包括工业、汽车电子、通信电子和消费电子等领域。
①压力传感器产业链上游
压力传感器的上游产业链包括原材料、芯片设计等方面，压力传感器原材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料四大类。其中，半导体硅片是生产集成电路、存储器、传感器等半导体产品的关键材料，近年来，中国半导体硅片市场规模不断增长，技术不断发展，为压力传感器提供了充足的原料支持。
②压力传感器产业链中游
压力传感器的中游产业链主要是各种类型的传感器的生产制造环节，包括压力传感器的设计、生产、封装和测试等。在中游生产制造阶段，企业需要具备先进的生产技术和制造工艺，以确保传感器产品的稳定性和可靠性，从我国传感器制造水平发展情况来看，目前仍与国际先进水平具有一定的差距。
③压力传感器产业链下游
压力传感器的下游应用于工业、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品等领域。在工业生产领域，许多设备和系统需要对压力进行准确监测和控制，压力传感器能够实时测量液体、气体或蒸汽的压力变化，并将这些数据反馈给自动化控制系统，从而实现对压力的准确控制，这对于保证生产过程的稳定性和效率至关重要。同时，在工业场所中压力传感器还可以应用于环境监测和安全防护方面，通过安装压力传感器监测气体，可以及时发现有无泄漏情况并采取措施，以确保工作环境的安全性。
泰科电子提供多种压力传感器，在医疗和工业控制领域起到重要作用。博世作为最大MEMS供应商，其电容式MEMS气压传感器在汽车故障诊断中发挥重要作用。森萨塔的产品以高精度和温度补偿性能为特点，在汽车、工业和医疗领域广泛应用，同时响应双碳号召，积极扩展新能源和智能网联等领域的产品研发。
①泰科电子(英文名TE Connectivity Ltd.)
泰科电子(TEConnectivity)。泰科电子提供多种类型的压力传感器，包括绝对压力传感器、表压型传感器和介质隔离型传感器，因为其高精度、耐用、易安装等特点，满足了各种应用领域的需求，在市场上具有很强的竞争力。在医疗领域，小型侵入式的传感器(IntraSense)在呼吸机中起到关键作用；在工业控制领域，泰科电子的压力传感器覆盖工业状态监测及协作机器人等重要应用。同时，泰科电子在设计上考虑了环保因素，推出了耐氯环境适用的超紧凑型数字压力和温度传感器MS5839-02BA，遵循可持续发展的观念，在市场上保持领先地位。
②博世(Bosch)
博世是压力传感器领域的最大MEMS供应商与行业领导企业，自1988年就活跃在MEMS领域，其采用的电容式MEMS气压传感器，具有低温漂、高灵敏度、低噪声和较大的动态范围等显著优点，被广泛应用于多个领域，尤其在汽油喷射发动机故障诊断中起着重要作用，能够测量进气量，检测进气歧管的压力，为发动机故障诊断提供关键数据。
③森萨塔
森萨塔是压力传感器的主要供应商，其产品采用了微熔硅应变计传感技术和专有ASIC技术，实现了高精度、温度补偿性能以及强大的诊断功能，这些特点使得森萨塔的压力传感器在汽车、工业和医疗领域得到广泛应用。同时，为了适应中国市场，响应双碳号召，森萨塔成立了清洁能源解决方案事业部，不断增资扩大新产品的研发和生产，以适应新能源、电动化、自动驾驶、智能网联等领域的发展。
压力传感器发展趋势
信息化和智能化的推进使压力传感器在众多领域得到广泛应用，并迎来发展契机。技术进步推动着压力传感器的快速发展，低成本和高性能的新型传感器不断涌现。国家政策如“十三五”规划等对产业发展提供了重要支持。此外，市场竞争加剧导致行业并购整合频繁，国内外企业通过并购加强技术优势，有望促进产业的健康发展。
①市场带动
信息化和智能化的推进为压力传感器产业带来巨大的市场，在智能农业、智能工业、智能交通、建筑节能、智能电网、健康医疗、智能穿戴等领域，压力传感器都有着广阔的应用空间。同时，随着移动互联网等新兴产业的快速发展，压力传感器产业也迎来了巨大的发展契机。
②技术拉动
近年来，国内外从事压力传感器技术研发的机构和投入都不断增多，压力传感器技术也取得了突飞猛进的发展。随着先进、新型、低成本、高性能的压力传感器的不断研发成功，压力传感器应用的成本将不断降低，应用效果将不断提升，从而拉动压力传感器产业的持续发展。
③政策推动
中国在“十三五”规划里提出了“制造基础技术与关键部件”(约24亿元)的国家重点研发专项，对先进传感器做规划。另外，科技部2017年7月也发布了科技创新规划，包括网络协同制造、绿色制造、智能机器人和工业传感器等。未来压力传感器产业将会面临更为宽松的政策环境。在国家政策的扶持下，压力传感器产业将会迎来快速发展时期。
④整合促进
随着市场竞争的加剧，压力传感器产业并购整合不断增多，国外大型压力传感器企业已经通过并购形成了各自的技术优势，中国压力传感器企业的并购重组也已开始，歌尔、东风科技等企业不断通过并购增强竞争力。未来，中国压力传感器领军企业的形成将大大增强产业竞争力，促进产业健康发展。
MEMS技术的发展促进了压力传感器在多个领域的应用，中国MEMS传感器市场增长迅速，预计将在工业控制、军工、智能家居等领域得到更广泛应用。在汽车工业中，压力传感器的应用范围广泛，随着电动车市场的增长，全球汽车压力传感器市场将快速增长。医疗器械行业的需求也推动了压力传感器的发展，随着老龄化社会的到来，这一领域的需求和技术创新将持续增长。
MEMS技术对压力传感器的影响。随着消费电子、汽车电子产品等下游行业的快速发展，MEMS技术正在迅速扩张成为增长热点。中国MEMS传感器市场需求旺盛，历年持续保持快速增长，根据CCID的统计数据，2018年，中国MEMS传感器市场规模达到504.3亿元，成为全球MEMS市场发展最快的地区。由于近年来硬件创新市场逐渐转移，中国市场对于MEMS器件的需求增速远高于全球MEMS市场增速。未来，MEMS压力传感器将在工业控制、军工、智能家居、智慧城市等领域将得到更为广泛的应用。
压力传感器在汽车工业中的应用与发展趋势。压力传感器在汽车工业中有着广泛的应用，涵盖歧管压力测量、气缸内气测量、燃油喷射压力测量等多个领域，压力传感器市场受到汽车领域需求增长的推动。中国电动车市场规模近年来整体呈现出波动增长态势，2022年中国电动车行业市场规模达到1,571.72亿元，同比上涨27.98%。根据传感器专家网发布的信息，2019-2026年，受益于全球范围内对乘客驾驶安全的日益关注以及有关排放的严格政府法规，全球汽车压力传感器市场将以8.3%的速度快速增长。
医疗器械行业的需求推动压力传感器的发展。医用压力传感器广泛应用于医疗行业中，包括微创导管手术、透析过程中的液体与血液压力监测，以及其他需要准确监测压力的医疗设备，例如呼吸机和输液泵等。随着世界人口老龄化的增长，对呼吸机等医疗设备的需求也在不断增加，将推动压力传感器技术在医疗领域的持续创新和发展。
