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红外传感器是一种用于发现并测定红外辐射的强度,并将其转变为电能以便应用的传感器。根据传感机理的不同,红外传感器可分为非制冷型热式红外传感器和制冷型光子红外传感器两大类。其中,非制冷型热式红外传感器按照工作原理大致可以分为红外热电堆传感器、热释电红外传感器和微测辐射热计红外传感器。
制冷型光子红外传感器是利用半导体材料的光子效应进行红外传感,传感器吸收光子后,本身发生电子状态的改变,从而引起光伏或光电导等现象,通常能获得更高的红外性能以及更短的响应时间,但热噪声对环境温度非常敏感,因此需要制冷装置对其进行制冷,成本较高,这就大大限制了制冷型光子红外传感器的应用,主要应用于航空航天、军事等对性能要求高、成本不敏感的领域。
非制冷型热式红外传感器是将接收到的红外辐射转换成热能,导致红外敏感元件温度上升,然后通过测量温度上升来测量红外辐射信号的大小,由于是将红外辐射转换热量对温度差进行测量,所以非制冷型热式红外传感器可以在室温环境下工作,无需制冷,降低了传感器的制造成本和操作难度,在军事、工业及各类民用消费等领域广泛应用。
非制冷型热式红外传感器按照工作原理大致可以分为热电堆传感器、热释电传感器和微测辐射热计传感器。红外热电堆传感器通过塞贝克效应将红外辐射导致的温度变化转换为电压信号输出。热释电红外传感器是通过受热物体中的电荷堆积来测量红外辐射导致的温度变化。微测辐射热计红外传感器通过将红外辐射导致的温度变化引起的电阻变化转换成电信号输出。
红外传感器行业发展概况:红外传感技术市场应用广泛,在工作方式上可以大致分为两大类应用。一类是侧重于物体热成像的应用,主要为制冷型光子红外传感器、微测辐射热计红外传感器,其红外传感系统侧重于被测物体的红外热成像,主要应用于军事领域及部分民用领域;一类是侧重于物体及温度量感知的应用,主要为红外热电堆传感器、热释电红外传感器,其红外传感系统侧重于被测物体的温度感知量及更高的精确度,主要应用于民用领域。
中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国红外传感器行业市场监测及投资环境评估预测报告》
①军用红外传感器行业发展概况:军用红外产品从上世纪70-80年代起就逐步应用于海陆空战场上,经过多年的技术迭代及产品换代,目前红外产品在美国、法国等发达国家军队的普及率较高,市场趋于稳定。根据中金企信预测,2023年全球军用红外市场的规模将达到108亿美元,2014-2023年的年化增速为3.68%。
2014-2023年全球军用红外市场规模及预测
数据统计:中金企信国际咨询
我国军用市场底子较薄,正处在大力追赶阶段。近年来红外传感器在我国军事领域的应用处于快速提升阶段,包括单兵、坦克装甲车辆、舰船、军机和红外制导武器在内的红外装备市场将迎来快速发展阶段。国内军用红外市场正快速发展,属于朝阳行业,市场容量巨大。目前在我国积极推进军队信息化及武器装备现代化建设的大背景下,未来国内军用红外市场将持续快速增长。
②民用红外传感器行业发展概况:近年来,随着红外产品的成本及价格不断下降,其在民用领域的应用更加广泛。另外,民用红外传感器市场保持着很快的增长速度,增长幅度要远大于军用领域。红外传感器在民用市场消费额的快速增长主要来源于产品成本下降带来新应用领域的不断扩大,随着红外传感器在健康医疗、安防监控、智能家居、物联网、消费电子、工业控制等行业应用的推广,民用红外传感器行业将迎来市场需求的快速增长期。根据中金企信国际咨询预测2023年全球民用红外市场将达到75亿美元,2014-2023年的年化增速为10.31%。
2014-2023年全球民用红外市场规模及预测
数据统计:中金企信国际咨询
目前,民用红外市场应用前景较好,需求旺盛。随着我国经济持续发展及国内红外传感器产品的普及,市场对于红外传感器产品的需求也日趋旺盛,未来将有更多新兴市场需求成为红外市场新的增长点。
2020年,红外传感技术的大量广泛应用使得人们看到了红外技术非接触测温的便利性及可靠性,将加速红外技术在新领域的应用推广,对红外技术的市场普及起到催化作用,未来,红外产品市场需求将会在原本的基础之上呈现快速增长的态势,为行业内企业提供重大发展机遇。