從消費(fèi)級(jí)到航天級(jí)，不同等級(jí)的傳感器有何區(qū)別？

隨著細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景增多，傳感器的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，但實(shí)際上，測(cè)量同一物理量的傳感器在不同場(chǎng)景下并不通用。因?yàn)椴煌h(huán)境對(duì)傳感器的性能、精度、可靠性、耐久性、成本等都有不同要求，所以，隨著需求被被細(xì)化，傳感器也被分為多個(gè)類型，按不同的產(chǎn)品性能、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、使用環(huán)境等區(qū)別。

目前，傳感器一般被分為消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)、軍工級(jí)、航天級(jí)，也有較特殊的科研級(jí)和醫(yī)療級(jí)。接下來(lái)，本文就簡(jiǎn)單介紹不同級(jí)別傳感器的特性，并對(duì)比消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)這三大常見(jiàn)等級(jí)的傳感器各方面的異同。

不同等級(jí)傳感器簡(jiǎn)介Different levelOfSensors

消費(fèi)級(jí)

是指用于消費(fèi)品領(lǐng)域的普通傳感器，此類傳感器具有一定的精度、穩(wěn)定性、可靠性和耐久性，能夠適應(yīng)日常生活環(huán)境，同時(shí)具有低成本、小型化和低功耗等特點(diǎn)。

消費(fèi)級(jí)傳感器工作溫度在0℃~+70℃，需要滿足一定的消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，成本相對(duì)較低。消費(fèi)級(jí)傳感器廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦、智能穿戴等消費(fèi)電子產(chǎn)品中，用于測(cè)量位置、方向、光線、聲音等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、環(huán)境適應(yīng)、功能增強(qiáng)等功能。

工業(yè)級(jí)

是指用于工業(yè)領(lǐng)域的傳感器，此類傳感器具有較好的精度、穩(wěn)定性、可靠性和耐久性，能夠適應(yīng)比較復(fù)雜的工作環(huán)境，同時(shí)具有成本效益、易于安裝和維護(hù)等特點(diǎn)。

工業(yè)級(jí)傳感器工作溫度在-40℃~+85℃，通常需要滿足一定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，成本相對(duì)適中。工業(yè)級(jí)傳感器廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電力能源、化工石油、冶金礦山等行業(yè)中，用于測(cè)量溫度、壓力、流量、位移、力、扭矩等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化、過(guò)程控制、質(zhì)量檢測(cè)等功能。

車規(guī)級(jí)

是指用于汽車電子的傳感器，由于需要適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境，此類傳感器在精度、穩(wěn)定性、可靠性和耐久性有更高要求。但由于終端產(chǎn)品To C，所以價(jià)格受到一定要求，同時(shí)也要保證傳感器易安裝、維護(hù)。

車規(guī)級(jí)傳感器的工作溫度在-40℃～125℃，但測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)較為復(fù)雜，此前，克萊斯勒、福特和通用汽車為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)立了汽車電子協(xié)會(huì)（AEC）。AEC－Q系列認(rèn)證雖然不是強(qiáng)制性的認(rèn)證制度，但目前已成為公認(rèn)的車規(guī)元器件的通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，是進(jìn)入汽車領(lǐng)域的必經(jīng)之路。

這其中，AEC-Q103就是車規(guī)級(jí)傳感器的通用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，此外，車規(guī)級(jí)傳感器還要符合零失效(Zero Defect)的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)ISO/IATF 16949規(guī)范(Quality Management System)。

軍工級(jí)

是指用于軍事領(lǐng)域的高性能傳感器，此類傳感器具有較高的精度、穩(wěn)定性、可靠性和耐久性，能夠適應(yīng)復(fù)雜和惡劣的戰(zhàn)區(qū)環(huán)境，同時(shí)也要具有抗干擾、抗破壞和保密等特點(diǎn)。

軍工級(jí)傳感器工作溫度在-55℃~+125℃，需要滿足軍用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，成本相對(duì)較高。軍工級(jí)傳感器廣泛應(yīng)用于武器裝備、作戰(zhàn)平臺(tái)、指揮控制等系統(tǒng)中，用于測(cè)量目標(biāo)信息、環(huán)境信息、裝備狀態(tài)等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)偵察、火力打擊、防御攔截等功能。

航天級(jí)

是指用于航天領(lǐng)域的高端傳感器，此類傳感器具有極高的精度、穩(wěn)定性、可靠性和耐久性，能夠適應(yīng)極端的溫度、壓力、濕度、輻射等環(huán)境條件，同時(shí)也需要具有輕質(zhì)化、小型化和低功耗等特點(diǎn)。

航天級(jí)傳感器工作溫度在-55℃~+125℃，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和認(rèn)證過(guò)程，成本也相對(duì)較高。航天級(jí)傳感器廣泛應(yīng)用于航天飛行器、衛(wèi)星、火箭、導(dǎo)彈等系統(tǒng)中，用于測(cè)量位置、速度、加速度、姿態(tài)、溫度、壓力等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)飛行控制、導(dǎo)航定位、通信鏈路等功能。

醫(yī)療級(jí)

是指用于醫(yī)療領(lǐng)域的專用傳感器，此類傳感器具有較高的精度、靈敏度、安全性和舒適性，能夠適應(yīng)人體的生理特性和醫(yī)療要求，必要時(shí)還需考慮無(wú)創(chuàng)性、生物相容性和智能化等特點(diǎn)。

醫(yī)療級(jí)傳感器通常需要滿足一定的醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，成本相對(duì)較高。醫(yī)療級(jí)傳感器廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、治療監(jiān)護(hù)、健康管理等領(lǐng)域中，用于測(cè)量人體的溫度、血壓、血氧、心率、腦電、肌電等參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)和健康管理。

科研級(jí)

科研級(jí)傳感器是指用于科學(xué)研究領(lǐng)域的高精密傳感器，它們具有極高的精度、靈敏度、穩(wěn)定性和可靠性，能夠適應(yīng)各種特殊的實(shí)驗(yàn)條件和要求，同時(shí)具有創(chuàng)新性、多功能性和可定制性等特點(diǎn)。

科研級(jí)傳感器通常需要經(jīng)過(guò)精密的設(shè)計(jì)、制造、校準(zhǔn)和驗(yàn)證過(guò)程，成本相對(duì)較高?？蒲屑?jí)傳感器廣泛應(yīng)用于物理學(xué)、化學(xué)學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)和前沿科學(xué)領(lǐng)域中，用于測(cè)量微觀世界和宏觀世界中各種復(fù)雜和微妙的現(xiàn)象和規(guī)律。

綜上可以得出如下表格：

圖源：芯傳感據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料整理

消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)的區(qū)別Consumer/Industrial/Automotive

消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)傳感器是日常生活中最常見(jiàn)，也是最多企業(yè)在布局的產(chǎn)品。

首先對(duì)比消費(fèi)級(jí)與車規(guī)級(jí)，二者最大的區(qū)別在于可靠性與壽命。從MPS一份研究中可以看出，在環(huán)境溫度、使用壽命、失效率、產(chǎn)品生命周期等四個(gè)方面，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品要求都更為嚴(yán)苛。

圖源：MPS

而如果將工業(yè)級(jí)傳感器也納入討論范圍，同樣根據(jù)MPS的研究顯示，消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)傳感器在產(chǎn)品資質(zhì)、供應(yīng)鏈、流程控制、生產(chǎn)等方面都有較大差異。

資料來(lái)源：MPS

可以看出，車規(guī)級(jí)傳感器產(chǎn)品，目前多方面的要求都已非常嚴(yán)格。而通過(guò)車規(guī)級(jí)認(rèn)證，如今也是大量傳感器廠商正在規(guī)劃的道路。筆者從網(wǎng)絡(luò)上找到通過(guò)AECQ103認(rèn)證的測(cè)試項(xiàng)目，供讀者查閱（可上下滑動(dòng)或點(diǎn)開(kāi)大圖查看）：

AECQ103的測(cè)試項(xiàng)目

結(jié)語(yǔ)Summary

綜上所述，可以看出不同級(jí)別的傳感器產(chǎn)品，在性能、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、適用環(huán)境等方面都有較大差別。而對(duì)于常見(jiàn)的消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)、車規(guī)級(jí)三種傳感器，各自在測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)上更是具有較大差別，尤其車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)外規(guī)范到今天也還在不斷更新。而從市場(chǎng)的角度來(lái)說(shuō)，隨著車市的持續(xù)火熱，未來(lái)也將有更多傳感器廠商開(kāi)始將產(chǎn)品送去進(jìn)行車規(guī)認(rèn)證，這也會(huì)令傳感器產(chǎn)業(yè)加速正向循環(huán)的節(jié)奏。