Вместо эпиграфа.
“… В ближайшие годы Россия решит вопросы с локализацией микроэлектроники на уровне 5-го уклада (условно, 70-90 нм) и в 30-е сможет начать переход в 6-й уклад, который станет диалектическим отрицанием всех предыдущих, а не вариантом 5++. Эти изменения затронут всё общество, оно перестанет быть постиндустриальным, а станет трансиндустриальным.”

(Геостратег А.Ю. Школьников, 24.04.2026,  https://max.ru/geostrategrus/AZ2-Pd1vY1U )
 

Обзор.
Сейчас уже с уверенностью можно утверждать, что основные изобретения в индуктивных датчиках приближения были сделаны в самом конце 50-х … в начале 60-х годов и оформились в серийной продукции немецких компаний (Pepperl+Fuchs, Balluff; позднее – ifm, Turck), японской компании (Omron). Затем, подтянулись к лидерам американские, французские компании. Существовали и иные западные компании, но утратившие ещё в XX веке лидерство или самостоятельность, или сменившие существенно род деятельности.

СССР почти не отставал во времени от тогдашних новинок, от весьма многообещающих средств автоматизации – датчиков положения / приближения (proximity sensors).

Так, в 70-е годы в Минске был запущен целый завод «ЗСКА» («Завод средств комплексной автоматизации»), который вполне мог бы составить значимую конкуренцию любому немецкому производителю и мог бы закрыть все или почти все потребности автоматизации оборудования огромного и промышленного Союза, стран СЭВ, опираясь на серьёзные науку, преимущества и мощь плановой советской экономики, недоступные ни одной из вышеназванных немецких и, тем более, американских, японских тогдашних компаний.
Теперь уже очевидно, что рывка в советских датчиках для гражданской сферы не наступило. Однако ж, это не отменило разработки жизненно необходимой электроники в сфере ВПК. Тема ВПК здесь не обсуждается.

Эра оригинальных разработок в датчиках приближения на дискретных полупроводниках, практически, закончилась с окончанием XX века. Таким образом, практикой подтверждаются «волны Кондратьева», открытые русским учёным-экономистом Николаем Дмитриевичем Кондратьевым в начале XX века. По его теории наиболее активная, продуктивная фаза внедрения новшеств происходит 40 … 50 … 60 лет, то есть таковы периоды времени для технологических скачков в какой-либо технологии. Затем, эта технология постепенно уступает место иным технологическим новшествам. Ровно так дискретная электронная база на рубеже XX – XXI веков сменилась интегральной компонентной базой, включая все чувствительные элементы датчиков, а так же преобразовательную, индикаторную части любого современного датчика.
Если первые микросхемы состояли буквально из нескольких транзисторов, затем, из нескольких десятков транзисторов, то, позднее, интегральная схема стала объединять многие миллионы транзисторов и объединила всё, что необходимо технологически иметь в удобном устройстве (чувствительные элементы разных принципов действия, аналоговые усилители / преобразователи,
модули АЦП-ЦАП, цифровые преобразователи / процессоры, индикаторы, в том числе сенсорные и т.д.).

На практике стало возможно недорогое и сколь угодно сложное преобразование сигналов. К примеру, современный смартфон, снабжённый разнообразнейшими датчиками, функциями, в своём корпусе объединяет уже миллиарды ( ! ) транзисторов. При этом конечное изделие имеет доступную цену, приемлемое качество и множество функций.

По оценкам российских специалистов, для достижения стратегической независимости России в архиважной микроэлектронике необходимо располагать отечественным оборудованием и процессами с технологическими нормами 200 … 300 нм.

Кроме того, постоянно следует смотреть по сторонам, искать заслуживающий внимания опыт, обобщать его для внедрения в России.

Посмотрим на Китай.
Подробный анализ значительного количества китайских сенсорных компаний (их многие сотни) показывает, что подавляющая их часть начала свою деятельность на рубеже XX – XXI веков. Таким образом, спустя 25 … 30 лет, сенсорная отрасль Китая стала мощной опорой китайской индустриализации и автоматизации, которые никогда не прекращаются. Например, итоги
внедрения роботов за 2024 … 2025-й годы показывают, что количество установленных в Китае роботов больше, чем во всех остальных странах, вместе взятых. По количеству устанавливаемых ежегодно роботов Китай опережает ближайшие страны-конкуренты, т.е. Японию, США, Ю. Корею, Германию, в десять ( ! ) и более раз. (Источник: https://t.me/theworldisnoteasy).

Беглый анализ  производителей электронной компонентной базы показывает, что в Китае работают до сотни компаний, специализирующихся на производстве сенсорной компонентой базы: ИС с интегрированными чувствительными элементами, МЭМС различной степени интеграции, отдельно сенсорных преобразователей различной степени сложности, целиком датчиков в одном корпусе ИС.
За пределами этой “сенсорной сотни” работают в Китае ещё более значительное количество компаний-производителей процессоров, контроллеров, памяти, АЦП, ЦАП, модулей IGBT и т.д.

Для российских сенсорных компаний наибольший интерес представляет китайская “сенсорная сотня”. Изучение их продукции, заимствование их опыта может дать хороший эффект. Кроме того, беглый ценовой анализ датчиков-микросхем китайского производства показывает, что значительная их часть укладывается в ценовые рамки 1$ … 10 $ за штуку. А датчики-микросхемы с небольшой степенью интеграции, типа датчиков Холла, магнитных датчиков скорости, магниторезисторов, и того дешевле – 0,2 $ …0,5 $.

Таким образом, подтверждается тезис, сформулированный несколькими абзацами выше - эра революционных разработок на дискретных полупроводниках закончилась. Ресурсы в сенсорике следует направлять, в первую очередь, на собственные отечественные разработки специализированных для нужд российской сенсорики микросхем. Самые удачные разработки следует применять уже сейчас, о некоторых из них ниже.

Схемотехника и функциональность.
В настоящий момент в России или в Белоруссии не обнаружено производителей микросхем, которые бы специально предназначались для конструирования датчиков приближения ёмкостных, а особенно индуктивных. Между тем, объём российского рынка датчиков приближения оценивается не менее 4 … 6 млрд. руб.

Компания Minyuan Sensing , сайт  https://mysentech.com  , производит для рынка универсальную микросхему MLC12G, на основе одной которой предлагается производить как индуктивные, так и ёмкостные датчики.
Производитель обозначает ИС MLC12G как “высокоинтегрированный двухканальный индуктивно-ёмкостной сенсорный чип” в корпусе габаритов 3 х 3 х 0,75 мм. Двухканальная микросхема имеет два чувствительных входа, к которым может подключаться одна или две L-C цепочки. L-C цепь является параллельным резонансным контуром.

а).В случае конструирования индуктивного датчика существенны два достоинства датчика с микросхемой MLC12G :
= чувствительным элементом датчика является одна катушка индуктивности, а не две или более
(в электронных схемах индуктивного датчика 50-х … 60-х годов обычно применялась катушка с двумя обмотками, что бесспорно являлось усложняющим конструктивным недостатком схемы, хоть и весьма оригинальной в части электроники);
= катушка индуктивности может не иметь ферритового сердечника, а может быть изготовлена в плоском виде, например, травлением фольгированного стеклотекстолита, что даёт существенное технологическое преимущество в крупносерийном производстве, поскольку исключается существенный разброс параметров важного элемента датчика - проводной катушки, уложенной в феррит.

Модуль индуктивного датчика IPS-15 с бесферритовой катушкой и цифровым преобразованием сигналов:

Основные параметры датчика IPS-15:
- цифровой контур измерения увеличивает расстояние переключения и увеличивает помехоустойчивость, гибкая настройка и калибровка,
- размер платы 63 х 12 mm,
- диаметр чувствительной катушки 15 mm (приблизительно) для датчиков с диаметром корпуса 18 мм,
- расстояние переключения для стальной мишени 12 mm,
- расстояние переключения для медной мишени 10 mm,
- гистерезис до 10 %,
- быстрота обнаружения мишени до 2 000 Hz (регулируется 100 … 2 000 Hz),
- питание 10 … 30 V DC,
- встроенный LED индикатор переключения выхода,
- выход бинарный NPN NO,
- рабочие температуры -20 … 85 ℃,
- температуры хранения -20 … 85 ℃.

б).В случае конструирования ёмкостного датчика:
= чувствительным элементом датчика является электрод конденсатора. Датчик будет обнаруживать изменение ёмкости между чувствительным электродом и землёй.

Модуль ёмкостного датчика CPS1085:

                                          

Основные параметры датчика CPS1085:

- встроенный цифровой алгоритм измерения расстояния, высокая помехоустойчивость, встроенная термокомпенсация,
- размер платы 63 х 12 mm,
- диаметр чувствительной поверхности 15 mm (приблизительно) для датчиков с диаметром корпуса 18 мм,
- расстояние переключения для стальной мишени 9 mm,
- расстояние переключения для деревянной мишени 5 mm,
- быстрота обнаружения мишени регулируется 1 … 100 Hz,
- встроенный LED индикатор переключения выхода,
- выход бинарный NPN NO,
- рабочие температуры -20 … 70 ℃,
- температуры хранения -20 … 85 ℃,
- модуль вставляется в корпус PBT диаметром М18,
- степень защиты корпуса IP 67,
- встроенный кабель 200 mm.

Конструктивные особенности микросхемы MLC12G :
- настройка несущей частоты колебаний 10 kHz … 100 MHz,
- разрешение выходного сигнала измерения частоты 16-бит,
- расчет частоты оцифровывается с помощью внутреннего блока цифровой обработки сигналов, что позволяет гибко настраивать различные режимы работы,
- чтение и запись данных поддерживают скорость до 1 MHz по протоколу I²C,
- малошумящий модуль управления питанием адаптирован к питанию 2,0 … 5,5 V DC,
- термокомпенсация по встроенному датчику температуры,
- диапазон измерения индуктивности 100 nH … 1 mH,
- диапазон измерения ёмкости 0 … 100 nF,
- рабочие температуры -55 … 125 ℃,
- время преобразования настраивается 1 ms … 100 ms,
- среднее потребление тока 7,5 μA,
- потребление тока в режиме ожидания 50 nA,
- два измерительных канала,
- нелинейность преобразования до 0,5 %,
- габарит корпуса 3 х 3 х 0,75 mm,
- варианты применения: обнаружение приближения металлов, нажатие кнопки, обнаружение приближения человека, распознавание жестов, измерение перемещений,
- на сайте производителя представлена разнообразная техническая документация для проектной работы;
- ориентиров. цена микросхемы на маркетплейсах:  около 0,5 $ за 1 шт. (зависит от покупаемого количества).

Ассортимент компании Minyuan Sensing.

Ассортимент датчиков компании, разработанных с применением собственных микросхем:
-датчики приближения индуктивные,
-датчики приближения ёмкостные,
-уровнемеры ёмкостные,
-уровнемеры кондуктометрические,
-датчики наклона,
-датчики вибрации,
-датчики температуры,
-тактильные датчики давления,
-датчики влажности воздуха, зерна, почвы,
-датчики электропроводности воды,
-датчики затопления водой,
-датчики уровня осадкой (погодные датчики),
-датчики состава газов.

Значительная часть этих разнообразных датчиков построена на ассортименте микросхем, чувствительных к изменению электрической ёмкости.

Китайская компания Minyuan Sensing продемонстрировала отличный пример того, как следует разрабатывать, расширять и углублять тематику бесконтактных датчиков.

(А не вставлять десятки лет стандартные серийные герконы, изобретённые более 100 лет назад, в дополнительный корпус и называть это то «высокотехнологичной» разработкой, то «бесконтактным уровнемером», то «бесконтактным магнитным датчиком», то ли ещё как пригрезится. Встречаются у нас такие «высокие» технологии. - Примеч. автора. )

Аплодируем стоя китайской компании  Minyuan Sensing. Молодцы !