本文闡述了稱(chēng)重傳感器在工業(yè)自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)中的重要性，匯總了我國稱(chēng)重傳感器在 技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的主要問(wèn)題，總結了發(fā)展我國稱(chēng)重傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)必須重視的問(wèn)題。稱(chēng)重 傳感器是地磅中非常重要的元器件，稱(chēng)重傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是衡量一個(gè)國家衡器技術(shù)水 平的重要標志。地磅工業(yè)又是工業(yè)自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要的分支，了解和掌握我國稱(chēng)重傳感器 在工業(yè)自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)應用中面臨的問(wèn)題，這對推進(jìn)我國稱(chēng)重傳感器和地磅工業(yè)的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展 有積極的作用！

一、綜述

現代信息技術(shù)的三大基礎是信息的采集、傳輸和處理技術(shù)，即傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技 術(shù)，它們分別構成了信息技術(shù)系統的“感官”、“神經(jīng)”和“大腦”。稱(chēng)重傳感器技術(shù)是當今世界令人矚 目、迅猛發(fā)展的高新技術(shù)之一，也是當代科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要標志，與通信技術(shù)、計算機技術(shù)共同 構成21世紀信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。

信息采集系統的首要部件是稱(chēng)重傳感器，且置于系統的最前端。在現代技術(shù)中，稱(chēng)重傳感器實(shí) 際上是現代測試技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的基礎。隨著(zhù)國內工業(yè)自動(dòng)化、信息化、物聯(lián)網(wǎng)和國防現代化的 發(fā)展，稱(chēng)重傳感器的年需求量持續增長(cháng)，稱(chēng)重傳感器的應用也越來(lái)越廣泛，已滲透到各個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域， 但是目前國內稱(chēng)重傳感器技術(shù)的水平有限，制約了我國工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)的發(fā)展。

稱(chēng)重傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成之一，是物聯(lián)網(wǎng)系統中的關(guān)鍵組成部分。我國在“物聯(lián)網(wǎng)”的啟 動(dòng)和發(fā)展上與國際相比并不落后，我國中長(cháng)期規劃《新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)》中有重點(diǎn)專(zhuān)項研 宄開(kāi)發(fā)“稱(chēng)重傳感器及其網(wǎng)絡(luò )”，國內不少城市和省份已大量采用傳感網(wǎng)絡(luò )解決電力、交通、公安、 農漁業(yè)中的信息通信技術(shù)的服務(wù)。在溫總理關(guān)于“感知中國”的講話(huà)后，我國“物聯(lián)網(wǎng)”的研宄、開(kāi)發(fā) 和應用工作進(jìn)入了高潮，江蘇省無(wú)錫市一馬當先率先提出建立“感知中國”研宄中心，中國科學(xué)院、 運營(yíng)商、知名大學(xué)云集無(wú)錫，共同協(xié)力發(fā)展我國的物聯(lián)網(wǎng)。

二、稱(chēng)重傳感器在工業(yè)自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)中的重要性

稱(chēng)重傳感器是工業(yè)自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)的重要組成之一。稱(chēng)重傳感器是自動(dòng)化控制系統及物聯(lián)網(wǎng)中 獲得信息的唯一手段和途徑，稱(chēng)重傳感器對采集信息的準確性和可靠性將直接影響到控制單元對信 息的處理與傳輸。稱(chēng)重傳感器的穩定性、可靠性、響應速率、抗干擾性等性能指標會(huì )對工業(yè)自動(dòng)化 控制系統及物聯(lián)網(wǎng)應用系統的性能起到舉足輕重的作用。特別要強調對于新興的物聯(lián)網(wǎng)來(lái)講，稱(chēng)重 傳感器是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。

從近年來(lái)的稱(chēng)重傳感器實(shí)際應用和市場(chǎng)情況來(lái)看，相對于計算機技術(shù)、通信技術(shù)，稱(chēng)重傳感器 技術(shù)在國內處于弱勢地位，不足之處相對較多，還在進(jìn)一步拉大與國外的差距。我國稱(chēng)重傳感器產(chǎn) 業(yè)面臨許多突出問(wèn)題：（1)技術(shù)創(chuàng )新能力很弱，研發(fā)投入嚴重不足；（2)重研發(fā)、輕應用，產(chǎn)品附 加值不高；（3)缺乏健全的機制來(lái)確保產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；（4)傳感技術(shù)人才短缺，特別是高級技術(shù)人才 及技術(shù)專(zhuān)家匱乏；（5)國際分工地位較低，不具備有國際競爭力的高新技術(shù)企業(yè)。未來(lái)5?10年， 物聯(lián)網(wǎng)將有上萬(wàn)億元的高科技市場(chǎng)，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大幾倍，所以發(fā)展稱(chēng)重傳感器技術(shù)刻不容緩， 倘若依靠從國外進(jìn)口，我們不但失去廣闊的市場(chǎng)，蒙受巨大的經(jīng)濟損失，而且還可能會(huì )造成國家安 全無(wú)保障。

三、目前我國稱(chēng)重傳感器在技術(shù)及產(chǎn)業(yè)政策方面存在的主要問(wèn)題

1.技術(shù)方面

（1）核心競爭技術(shù)匱乏，創(chuàng )新能力薄弱

在稱(chēng)重傳感器技術(shù)的基礎研宄方面，對新原理、新材料的研發(fā)相當薄弱，對產(chǎn)品的特定性能研 宄不夠深入。國內對稱(chēng)重傳感器的基礎理論研宄很不重視，所以也就很難得到科技立項，即使得到 了立項，由于經(jīng)費很低也無(wú)法完成，最終也就不了了之。加之目前的大環(huán)境來(lái)看，企業(yè)重視效益， 政府看重業(yè)績(jì)，導致了不屑于基礎技術(shù)的研宄。因而對傳感技術(shù)的研宄缺乏厚實(shí)基礎。所以在近幾 十年來(lái)，國內幾乎沒(méi)有一項稱(chēng)重傳感器新原理問(wèn)世。大多是購置國外的樣機，進(jìn)行解剖對其分析并 測繪，最大限度地進(jìn)行一些小的集成創(chuàng )新。

（2）設計、可靠性、裝備、封裝等關(guān)鍵技術(shù)未取得實(shí)質(zhì)性突破

1）設計技術(shù)。稱(chēng)重傳感器的設計技術(shù)涉及多種學(xué)科、多種理論、多種材料、多種工藝及現場(chǎng) 使用條件；設計過(guò)程復雜，考慮因子多；設計人才匱乏。

2）可靠性技術(shù)。目前可靠性是影響大量國產(chǎn)稱(chēng)重傳感器應用的主要原因之一。據統計，在我 國電力部門(mén)所采用的進(jìn)口稱(chēng)重傳感器一般在2?3年不需檢修，采用國產(chǎn)稱(chēng)重傳感器一般要3?6個(gè) 月進(jìn)行檢修。通常國產(chǎn)稱(chēng)重傳感器可靠性指標比國外同類(lèi)產(chǎn)品低l?2個(gè)數量級。一般來(lái)講，稱(chēng)重傳 感器的可靠性與設計技術(shù)（結構設計、可靠性設計等）；基礎材料（結構材料、化學(xué)試劑、輔助材 料等）；工藝方法（工藝參數確定、工藝路線(xiàn)選擇、工藝裝備選用等）；使用環(huán)境（高溫、高壓、強 磁、振動(dòng)等）都有密切的關(guān)系。同時(shí)還與制造廠(chǎng)家質(zhì)量管理有關(guān)。

3）裝備技術(shù)。長(cháng)期以來(lái)，稱(chēng)重傳感器的工藝裝備問(wèn)題一直得不到應有的重視與關(guān)注。稱(chēng)重傳 感器的性能和工藝創(chuàng )新與工藝裝備關(guān)系極大，稱(chēng)重傳感器工藝裝備本質(zhì)上與其他設備有很大不同， 更注重專(zhuān)用性、特殊性，基本上是一類(lèi)稱(chēng)重傳感器一類(lèi)裝備。大多稱(chēng)重傳感器工藝創(chuàng )新依賴(lài)于新工 藝裝備的問(wèn)世。在稱(chēng)重傳感器工藝裝備的研發(fā)與生產(chǎn)方面，國家沒(méi)有資助且投入很少，依靠企業(yè)自 籌資金進(jìn)行研發(fā)，既不利于稱(chēng)重傳感器工藝研宄的創(chuàng )新，且這塊市場(chǎng)被國外所壟斷和占領(lǐng)，嚴重制 約了我國稱(chēng)重傳感器行業(yè)的發(fā)展。

4）封裝技術(shù)。稱(chēng)重傳感器的封裝問(wèn)題越來(lái)越受到稱(chēng)重傳感器業(yè)界的高度關(guān)注。實(shí)際上稱(chēng)重傳 感器的封裝技術(shù)對稱(chēng)重傳感器的性能特別是穩定性和可靠性起著(zhù)舉足輕重的作用。稱(chēng)重傳感器與集 成電路不同，稱(chēng)重傳感器必須直接與被測介質(zhì)接觸，被測介質(zhì)的環(huán)境可能是高溫、高腐蝕、高濕、 強沖擊、強振動(dòng)等惡劣環(huán)境，而集成電路器件的工作環(huán)境通常較好。稱(chēng)重傳感器的封裝結構和封裝 材料，還影響稱(chēng)重傳感器的遲滯、時(shí)間常數、靈敏性，使用壽命等性能。封裝成本也占據稱(chēng)重傳感 器總成本相當大的一部分。國內對稱(chēng)重傳感器的封裝問(wèn)題尚未形成系列、標準，也無(wú)統一接口，因 而稱(chēng)重傳感器的外型千差萬(wàn)別，很不利于用戶(hù)的選用和產(chǎn)品互換。

(3)品種、規格、系列不全，技術(shù)指標不高

國內稱(chēng)重傳感器產(chǎn)品往往形不成系列，即使形成系列也大多是從國外產(chǎn)品改頭換面或克隆過(guò)來(lái) 的，嚴重影響了產(chǎn)品的廣泛應用。如工業(yè)自動(dòng)化系統中廣為應用的高精度、高穩定的低微差壓稱(chēng)重 傳感器，高差壓、高靜壓稱(chēng)重傳感器，國內尚不能穩定、批量供貨，基本靠國外進(jìn)口。國產(chǎn)稱(chēng)重傳 感器的測量精度、溫度特性、響應時(shí)間、穩定性、可靠性等指標與國外也有相當差距?？傊?，國內 稱(chēng)重傳感器的技術(shù)水平比國外要落后10年左右，工藝水平和裝備水平落后15年左右。

2、產(chǎn)業(yè)及政策方面

稱(chēng)重傳感器科研、產(chǎn)業(yè)化體系推進(jìn)不力，國家支持力度不夠，產(chǎn)業(yè)政策不實(shí)，稱(chēng)重傳感器產(chǎn)業(yè) 遠落后于集成電路產(chǎn)業(yè)、計算機產(chǎn)業(yè)和通信產(chǎn)業(yè)。由于稱(chēng)重傳感器本身固有的特征，國內稱(chēng)重傳感 器分屬不同的行業(yè)和部門(mén)，像目前的物聯(lián)網(wǎng)由工信部牽頭，科技部主管技術(shù)攻關(guān)，發(fā)改委側重產(chǎn)業(yè) 化項目和市場(chǎng)推廣。卻沒(méi)有一個(gè)部門(mén)是從基礎開(kāi)始，系統地從國家高度的層面研宄傳感技術(shù)的發(fā)展 問(wèn)題，因此稱(chēng)重傳感器在“戰略發(fā)展”、“標準制定”、“產(chǎn)業(yè)布局”、“人才培養”等方面沒(méi)有系統的管 理者。稱(chēng)重傳感器的“產(chǎn)業(yè)體系”、“研發(fā)體系”、“市場(chǎng)體系”等諸多方面尚未真正落到實(shí)處。歸納起 來(lái)，國產(chǎn)稱(chēng)重傳感器在產(chǎn)業(yè)化方面存在的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。

稱(chēng)重傳感器產(chǎn)業(yè)化的主攻方向不明。稱(chēng)重傳感器品種規劃繁多，涉及國內各有關(guān)部門(mén)， 如何把握稱(chēng)重傳感器產(chǎn)業(yè)化的主攻方向?從何處突破?大家是眾說(shuō)紛紜。

對稱(chēng)重傳感器產(chǎn)業(yè)化的重要性認識不足。從本質(zhì)講，稱(chēng)重傳感器產(chǎn)品屬于應用產(chǎn)品，稱(chēng) 重傳感器的技術(shù)水平、經(jīng)濟效益要靠市場(chǎng)應用來(lái)顯現。技術(shù)通過(guò)產(chǎn)品展現效益，對稱(chēng)重傳感器而言， 搞一點(diǎn)樣品或幾臺樣機不難，生產(chǎn)幾十件產(chǎn)品是沒(méi)有意義的（除非特殊的某些軍工及特殊產(chǎn)品）。

對稱(chēng)重傳感器與市場(chǎng)的依存關(guān)系認識不足。市場(chǎng)是振興稱(chēng)重傳感器的唯一出路。國產(chǎn)稱(chēng) 重傳感器未能進(jìn)入國民經(jīng)濟主戰場(chǎng)，也未能進(jìn)入國家的重點(diǎn)工程建設項目，沒(méi)有對國家安全、民生 安全、災難預防起到關(guān)鍵保障作用。

四、發(fā)展我國稱(chēng)重傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)必須重視的問(wèn)題

1.以工業(yè)自動(dòng)化及物聯(lián)網(wǎng)應用為突破口，提升稱(chēng)重傳感器的技術(shù)水平、工藝水平、產(chǎn)業(yè)水平 和應用水平。重點(diǎn)攻克高精度、低成本、低功耗、微型化傳感技術(shù)，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)新原理、新材料、新 工藝新型稱(chēng)重傳感器，拓展稱(chēng)重傳感器被監測量類(lèi)型。有一定基礎條件的稱(chēng)重傳感器產(chǎn)業(yè)化工程， 形成有集聚效應的產(chǎn)業(yè)化基地，大力扶持高端稱(chēng)重傳感器的開(kāi)發(fā)、應用與推廣。

2.國家應統一部署和規劃物聯(lián)網(wǎng)用稱(chēng)重傳感器核心技術(shù)的選擇、發(fā)展方向的把握、基礎研宄、 技術(shù)研發(fā)、實(shí)踐驗證和應用推廣的時(shí)間節點(diǎn)和重點(diǎn)工作內容，統籌規劃、合理布局稱(chēng)重傳感器的“研 發(fā)體系”、“產(chǎn)業(yè)體系”、“標準體系”、“產(chǎn)品體系”、“市場(chǎng)體系”等國家級指令。要協(xié)調投資、技術(shù)、

基礎設施、市場(chǎng)的相互關(guān)系，同時(shí)杜絕一哄而上而造成的惡性競爭。

3.發(fā)揮企業(yè)是技術(shù)創(chuàng )新的主體地位；建議集成電路制造企業(yè)與稱(chēng)重傳感器制造企業(yè)，實(shí)行兼 并重組、強強聯(lián)合，為智能網(wǎng)絡(luò )化稱(chēng)重傳感器規模生產(chǎn)創(chuàng )造條件；對使用國產(chǎn)稱(chēng)重傳感器的項目和 部門(mén)，實(shí)施優(yōu)惠政策；建議國家讓稱(chēng)重傳感器企業(yè)能享受《關(guān)于進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn) 業(yè)的若干政策》同樣的待遇；從政策、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、科研、資金等方面對部分企業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)支持。

4.加速人才培養。我國稱(chēng)重傳感器行業(yè)，缺乏高級技術(shù)人才，特別是產(chǎn)業(yè)化需要的技術(shù)型人 才和市場(chǎng)拓展型人才。應多方面、多渠道、挖掘高層次的復合型人才，絕不能有“拔苗助長(cháng)”的急躁 心理，為相關(guān)人才創(chuàng )造良好的工作環(huán)境和生活環(huán)境。

5.加強國際合作。稱(chēng)重傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須具有開(kāi)放的心態(tài)，引進(jìn)和學(xué)習國外優(yōu) 秀成果，包括資金、人才、技術(shù)、營(yíng)銷(xiāo)和管理，通過(guò)國內良好的投資環(huán)境吸引有實(shí)力的優(yōu)秀外資企 業(yè)落戶(hù)，并與之形成良好的交流，以推進(jìn)我國稱(chēng)重傳感器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的升級換代。國際合作非常重 要，但不等于可以盲目毫無(wú)選擇的合作。合作的目的是既能讓人家有利可圖，也能讓我們在技術(shù)及 產(chǎn)業(yè)發(fā)展上有收獲。

五、總結

近年來(lái)，我國稱(chēng)重傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)存在的主要問(wèn)題在相關(guān)職能部門(mén)、主管部門(mén)和企業(yè)中都已 意識到，也對上述應重視的問(wèn)題有所重視。但就從目前的情況來(lái)看，沒(méi)有產(chǎn)生很大的效果，我國稱(chēng) 重傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)現狀與國外先進(jìn)水平雖說(shuō)差距在縮小，但存在比較大的差距。筆者認為，要徹 底解決問(wèn)題必須要從多個(gè)方面充分認識存在的問(wèn)題，在發(fā)展和促進(jìn)的同時(shí)不能顧此失彼。抱有“頭 痛醫頭，腳痛醫腳”的做法必然不能解決所面臨的問(wèn)題。相信只要足夠重視本文中所提出的問(wèn)題， 我國稱(chēng)重傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)在不久的將來(lái)會(huì )取得豐碩的成果。