传感器
1.传感器
2.传感器各细分龙头分析大合集

1.传感器
传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸，在如今这个互联网时代，传感器是科学技术主要发展方向之一。随着电子技术、材料技术、物理技术、化学技术等多方面技术的迚步，传感器也在由传统型向新型化方向发展。传感器的新型化主要体现在微型化、智能化、数字化、多功能化、系统化、网络化等特点。新型传感器的这些特点是传感技术演进的结果，也是新时代智能传感技术的要求。
比如我们很多人猜测未来的发展趋势是怎样的:
无人驾驶（车联网），这其实核心技术仍然是基于信息技术和集成电路，也是IT和集成电路技术的延续……
AR、VR，也是IT和集成电路，
智能家居，也是IT和集成电路，
工业物联网，也主要是IT和集成电路，
机器人，需要研究计算机视觉等技术，也是IT和集成电路
等等…这些都离不开传感器
驱动因素
1、市场带动
随着物联网、移动互联网等新兴产业的快速发展，传感器产业也迎来了巨大的发展契机。信息化和智能化的推进为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、智能环保、智能电网、健康医疗、智能穿戴等领域，传感器都有着广阔的应用空间。
2、技术拉动
近年来，国内外从事传感器技术研发的机构和投入都不断增多，传感器技术也取得了突飞猛进的发展。随着先进传感器、新型传感器、低成本、高性能传感器的不断研发成功，传感器应用的成本将不断降低，应用效果将不断提升，从而拉动传感器产业的持续发展。
3、政策推动
近年来，工业和信息化部先后出台了《物联网“十二五”发展规划》等相关政策，并在积极研究出台支持传感器产业发展的相关政策，未来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，传感器产业将会迎来快速发展时期。
4、整合促进
2.传感器各细分龙头分析大合集
随着市场竞争的加剧，传感器产业并购整合不断增多，国外大型传感器企业已经通过并购形成了各自的技术优势，国内传感器企业的并购重组、做大做强也已开始，如歌尔声学、航天电子、东风科技等企业不断通过并购增强竞争力。未来，国内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。

首先目前传感器分支的景气程度，应该是MEMS CMOS TMPS 其他5G，物联网或汽车电子传感器 传统传感器，市场认可程度应该是MEMS TMPS CMOS 其他5G，物联网或汽车电子传感 传统传感器，大家在筛选标的的时候可以参考。
1、耐威科技：MEMS绝对龙头，收购全球排名第三的MEMS传感器企业Silex，订单已经排到14个月后，北京工厂产能即将释放。大基金今年刚增持，2022年才解禁，同时公司新材料项目符合大基金二期投资标的，有望再获大基金二期。
2、苏州固锝：MEMS老牌苏州工厂，各类新型物联网传感器都有涉及，MEMS制造与封装能力齐备，TMPS与加速传感器落地应用。
3、晶方科技：主打CMOS传感器，CIS封装，MEMS传感器也有涉及，封装产能已经满载，可惜是大基金一期可能减持标的，可能会有所影响。
4、柯力传感：应变式传感器国内市占率第一，多种新型传感器研发项目，主攻物联网与边缘计算。
5、万通智控：TMPS龙头股之一，汽车电子
6、通达电气：联营企业有TMPS产能，汽车电子
7、歌尔声学：多种物联网与消费电子传感器龙头厂家，MEMS龙头之一，提供airpods两颗MEMS传感器 更多行业个股分享选股方法 ybd巍28兴28 就能找到本人
8、苏澳传感：油位传感器龙头，旗下有TMPS落地产能，也有其他汽车电子相关传感器
9、森巴传感：光电传感器厂商，旗下还有各种温度，湿度等物联网传感器.
10、万讯自控：拥有TMPS，MEMS，压力传感器应用落地。
11、亚太股份：汽车电子传感器落地应用。
12、汉威科技：气体传感器厂商，少量MEMS传感器应用
13、必创科技：MEMS及TMPS等汽车电子传感器落地应用
14、嘉兴丝绸：投资企业有MEMS产能。
后续资料不断添加，新添加标的！
15、久之洋，光电激光传感器
16、睿创微纳，MEMS传感技术新龙，多种新型传感技术研发
17、聚光科技，气体传感器
资料来源：

传感器的前景

传感器各细分龙头分析大合集

现在的手机或者其他便携设备中用到了越来越多的传感器，什么加速度传感器，方向传感器、重力传感器、陀螺仪、g-sensor、o-sensor等等，这些传感器到底是干什么用的，各自有什么特点，彼此之间又有什么区分？本文就对他们进行简单的对比介绍。
1、加速度传感器
加速度传感器又叫G-sensor，获取的是x、y、z三轴的加速度数值。

该数值包含地心引力的影响，单位是m/s^2。

将手机平放在桌面上，x轴默认为0，y轴默认0，z轴默认9.81。

将手机朝下放在桌面上，z轴为-9.81。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品，市场上的加速度传感器种类很多。手机中常用的加速度传感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X系列等。这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围，采用I2C或SPI接口和MCU相连，数据精度小于16bit。
2、磁力传感器
磁力传感器简称为M-sensor，返回x、y、z三轴的环境磁场数据。

该数值的单位是微特斯拉（micro-Tesla），用uT表示。也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。

硬件上一般没有独立的磁力传感器，磁力数据由电子罗盘传感器提供（E-compass）。电子罗盘传感器在提供磁力传感器数据的同时，还能提供方向传感器数据。
3、方向传感器
方向传感器简称为O-sensor，返回三轴的角度数据，方向数据的单位是角度。

如上所述，电子罗盘E-compass在获取到G-sensor的数据之后，经过计算生产O-sensor数据以及M-sensor数据。
O-sensor提供三个数据，分别为azimuth、pitch和roll。
azimuth：方位，返回水平时磁北极和Y轴的夹角，范围为0°至360°。0°=北，90°=东，180°=南，270°=西。
pitch：x轴和水平面的夹角，范围为-180°至180°。当z轴向y轴转动时，角度为正值。
roll：y轴和水平面的夹角，由于历史原因，范围为-90°至90°。当x轴向z轴移动时，角度为正值。
电子罗盘在获取正确的数据前需要进行校准，通常可用8字校准法。8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中做8字晃动，原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的所有8个象限。
4、陀螺仪传感器
陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor，返回x、y、z三轴的角加速度数据。

角加速度的单位是radians/second。
根据Nexus S手机实测：

水平逆时针旋转，Z轴为正。

水平逆时针旋转，z轴为负。

向左旋转，y轴为负。

向右旋转，y轴为正。

向上旋转，x轴为负。

向下旋转，x轴为正。
5、重力传感器
重力传感器简称GV-sensor，输出重力数据。

在地球上，重力数值为9.8，单位是m/s^2。

坐标系统与加速度传感器相同。

当设备复位时，重力传感器的输出与加速度传感器相同。
6、线性加速度传感器
线性加速度传感器简称LA-sensor。

线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。

单位是m/s^2，坐标系统与加速度传感器相同。

加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式如下：

加速度 = 重力 + 线性加速度。
7、旋转矢量传感器
旋转矢量传感器简称RV-sensor。

旋转矢量代表设备的方向，是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。

RV-sensor输出三个数据：
x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的数量级。

RV的方向与轴旋转的方向相同。

RV的三个数值，与cos(theta/2)组成一个四元组。
RV的数据没有单位，使用的坐标系与加速度相同。
举例：
sensors_event_t.data[0] = xsin(theta/2)

sensors_event_t.data[1] = ysin(theta/2)

sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2)
GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出，需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。

1.飞控术语


飞控：飞控指飞行器的电子控制部分，硬件包括传感器部分惯性导航模块和控制部分的MCU。软件包括控制算法等。

pitch，yaw，roll：指三维空间中飞行器的旋转状态，对应中文分别是俯仰，航向，横滚。

惯性导航模块：简称IMU，陀螺仪传感器和加速度传感器提供的三轴运动数据模块。

运动感测追踪：英文Motion Tracking。

地理坐标系：指地球所在的坐标系，这个坐标系是固定不变的，正北，正东，正上方分别表示X，Y，Z轴。

姿态解算：英文attitude algorithm，也叫做姿态融合。姿态解算是指把陀螺仪、加速度计、罗盘等的数据融合在一起，得出飞行器的空中姿态。

深度解算：也叫做长期融合。

快速结算：也叫做快速融合。

pitch()：俯仰，将物体绕X轴旋转（localRotationX）

yaw()：航向，将物体绕Y轴旋转（localRotationY）


roll()：横滚，将物体绕Z轴旋转（localRotationZ）

        
Crazepony开源四轴飞行器

        
四轴飞控算法

2. 飞控传感器

#define MPU6050_PATH        "/dev/mpu6050"  用于获取器件当前的三个加速度分量和三个旋转角速度
#define FBM320_PATH            "/dev/fbm320"    FBM320气压传感器在无人机、多轴飞行器上测量相对高度。实现定高和悬停的大批量应用

#define AWP100_PATH            "/dev/awp100" 温度和气压的测量

#define BMP280_PATH            "/dev/bmp280" 
BMP280对温度和气压的测量

#define HMC5883_PATH        "/dev/hmc5883"  
地磁传感器（HMC5883）在运动系统中，需要进行精确的方向控制，虽然测量方向的方法有多种，但最便利、通用性最强的还是测量地球的磁场。利用地磁作为参考，通过传感器测量出与地磁线之间的夹角就可以得到方位角的数据，从而实现精确的方向控制

#define QMC5883_PATH        "/dev/qmc5883"  QMC5883L是一款高精度三轴AMR磁传感器，传承了Honeywell全球独家授权的AMR技术，拥有16位ADC，三轴磁场分辨率都达到2毫高斯，可以提供1度的方位角分辨精度；信号输出频率达200Hz，满足高速系统要求；自带温度补偿功能保证了信号输出的稳定性；宽幅工作电压(2.16V To 3.6V)和低功耗特征（75uA）均对系统有更好的支持，且与Honeywell的HMC5883L是完全兼容，都采用3x3x0.9 mm3
 LGA封装形式，可以帮助客户轻松实现产品的升级换代。

#define BK2461_UART_PATH    "/dev/ttyS2"  BK2461 是一款工作在2.4GHz ISM 频段无线收发器（RF），收发性能优秀，接收灵敏度达-95dBm，可应对复杂和强干扰环境。集成低功耗51MCU 和内置PA,输出功率最大可达12dBm，多达5 路PWM，外围简单，易于开发

#define GPS_UART_PATH       "/dev/ttyS0" 

//#define US100_UART_PATH    "/dev/ttyS2" 
超声波测距

#define KS103_PATH            "/dev/ks103"  
超声波测距传感器

#define LIS3MDL_PATH        "/dev/lis3mdl" 
单片3轴磁力计

 1、MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-2气体传感器可用于家庭和工厂的气体泄漏检测，适宜对液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。

2、MQ-2标准工作条件：



 MQ-2传感器原理图：



 3、MQ-2烟雾传感器模块特点：

具有信号输出指示。
	
双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）。
	
TTL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）
	
模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高。
	
对液化气，天然气，城市煤气有较好的灵敏度。
	
结果受温湿度影响。
4、MQ-2灵敏度特性曲线：



 

我们以LPG曲线为例，根据曲线图可以列出部分Rs/R0与ppm的对应值，如下：


			
Rs/R0
			
			

			
1.651428
			
			

			
1.437143
			
			

			
1.257143
			
			

			
1.137143
			
			

			
1
			
			

			
0.574393
			
			

			
0.415581
			
			

			
0.305119
			
			

			
0.254795
			
		

			
ppm
			
			

			
200
			
			

			
300
			
			

			
400
			
			

			
500
			
			

			
600
			
			

			
2000
			
			

			
4000
			
			

			
7000
			
			

			
10000
			
		
根据以上对应值可以求出Rs/R0与ppm的计算公式，如下（使用Excel生成的公式）：

                                                             ppm = 613.9f * pow(RS/R0, -2.074f)

ppm：为可燃气体的浓度。

VRL：电压输出值。

Rs：器件在不同气体，不同浓度下的电阻值。

R0：器件在洁净空气中的电阻值。

RL：负载电阻阻值。

特别提醒：传感器通电后，需要预热20s左右，测量的数据才稳定，传感器发热属于正常现象，因为内部有电热丝，如果烫手就不正常了。

5、Sensor_Smoke.c文件

#define CAL_PPM 20  // 校准环境中PPM值
#define RL			5		// RL阻值
static float R0; // 元件在洁净空气中的阻值

 // 传感器初始化
void MQ2_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // 定义 GPIO 初始化结构体变量
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; // 定义 ADC初始化结构体变量
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct; // 定义DMA初始化结构体变量	

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA,ENABLE); // 使能 GPIOA 时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); // 使能 ADC1 时钟
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); // 使能DMA时钟
	
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; // 模拟输入
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;	// ADC通道引脚
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; // 上拉
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 初始化
	
    ADC_DeInit(ADC1);  // 复位 ADC
    ADC_StructInit(&ADC_InitStruct); // 使用默认值填充 ADC_InitStruct成员
    ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; // 连续转换模式
    ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; // 数据对齐
    ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; // 禁止触发检测，使用软件触发
    ADC_InitStruct.ADC_ScanDirection = ADC_ScanDirection_Upward; // 启动向上扫描模式 (from CHSEL0 to CHSEL17)
    ADC_InitStruct.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; // 12 位模式
    ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct); // ADC 初始化
	
    ADC_ChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,ADC_SampleTime_239_5Cycles); // 配置ADC注入通道0及周期采样时间
	
    ADC_GetCalibrationFactor(ADC1);  // 校准 ADC
    ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); // ADC 使能 	
	
    DMA_DeInit(DMA1_Channel1); // 复位
    DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);	
    DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 1; // 整体的数据个数
    DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; // 指定外设为发送源
    DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 关闭两个存储区互相访问
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_Value; // 存储区基地址
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; // 存储区每次接收两个字节
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // 存储区地址自增
    DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // 开启循环模式
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR; // 外设地址
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 外设每次传输两个字节
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; // 外设地址不自增
    DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High; // 设置通道转换优先级
    DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStruct); // 初始化
	
    ADC_DMARequestModeConfig(ADC1,ADC_DMAMode_Circular); // 使能ADC的DMA循环转换模式
	
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //DMA 使能	
    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); // ADC DMA 使能	
    ADC_StartOfConversion(ADC1); // 开始 ADC1 转换

}
/********************************************
 * 1.651428	          200               *
 * 1.437143	          300               *
 * 1.257143	          400               *
 * 1.137143	          500               *
 * 1		          600               *
 * 0.928704	          700               *
 * 0.871296	          800               *
 * 0.816667	          900               *
 * 0.785714	          1000              *
 * 0.574393	          2000              *
 * 0.466047	          3000              *
 * 0.415581	          4000              *
 * 0.370478	          5000              *
 * 0.337031	          6000              *
 * 0.305119	          7000              *
 * 0.288169	          8000              *
 * 0.272727	          9000              *
 * 0.254795	          10000             *
 *                                      *
 * ppm = 613.9f * pow(RS/RL, -2.074f)   *
 ***************************************/

 // 传感器校准函数
void MQ2_PPM_Calibration(float RS)
{
    R0 = RS / pow(CAL_PPM / 613.9f, 1 / -2.074f);
}
 
 // MQ2传感器数据处理
float MQ2_GetPPM(void)
{
    float Vrl = 3.3f * ADC_Value / 4095.f;
    float RS = (3.3f - Vrl) / Vrl * RL; 
    if(boot_time_ms < 3000) // 获取系统执行时间，3s前进行校准
    {
	MQ2_PPM_Calibration(RS);
    }
    float ppm = 613.9f * pow(RS/R0, -2.074f);
    return  ppm;
}


6、Sensor_human.h文件

#ifndef _SENSOR_SMOKE_H_
#define _SENSOR_SMOKE_H_

#include "stm32f0xx.h"
	
void   MQ2_Init(void);
float MQ2_GetPPM(void);

#endif



7、主函数

int main()
{
    MQ2_Init(); // 传感器初始化
    USART1_Init(); // 串口初始化
    SYSTICK_Init(1); // 滴答定时器初始化
    while(1)
    {
	printf("smoke:%.2f ppm\n", MQ2_GetPPM());//计算烟雾浓度并通过串口打印
	SYSTICK_DelayMs(100);
    }
}

源码下载链接：https://download.csdn.net/download/qq_41422043/12202498