目前，全球主要國家和地區(qū)都在強(qiáng)調(diào)工業(yè)4.0升級，其本質(zhì)是打造數(shù)字化和柔性制造生產(chǎn)模式。現(xiàn)階段，挖掘數(shù)據(jù)價值進(jìn)而實現(xiàn)智能化升級成為工廠自主革新的要點。工業(yè)傳感器賦予工廠和外界“溝通交流”的能力——通過傳感數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備。當(dāng)然，這個過程也帶動了工業(yè)傳感器的需求量大漲。根據(jù)MarketsandMarkets的報告，全球工業(yè)傳感器市場規(guī)模預(yù)計將從2021年的206億美元增長到2026年的319億美元，期間該市場預(yù)計將以9.1%的復(fù)合年增長率增長。接下來，本文將盤點工業(yè)上常見的六種傳感器。
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工業(yè)傳感器的特點
從概念上看，工業(yè)傳感器是用于石油、化工、冶金、電力、機(jī)械制造等各種工業(yè)場景的傳感器，泛指在工業(yè)制造過程中能將感受的力、熱、光、磁、聲、濕、電、環(huán)境等被測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件與裝置。
在自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上，目前全球主要國家和地區(qū)都在部署和攻堅工業(yè)4.0。在此過程中，傳統(tǒng)傳感器和通信芯片、微處理器、驅(qū)動程序、軟件算法等融為一體，成為工業(yè)智能傳感器。如下圖所示，目前亞太、北美和歐洲地區(qū)是工業(yè)4.0的重點區(qū)域，因此對工業(yè)智能傳感器的需求量更大，廠商紛紛設(shè)立辦事處。
六種常用的工業(yè)傳感器
①符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的軸上磁性位置傳感器
位置傳感器主要用于檢測產(chǎn)品和設(shè)備的具體位置，根據(jù)實現(xiàn)原理的不同，可以分為自動平衡式位置傳感器、超聲波位置傳感器、電容式位置傳感器、壓力式位置傳感器、電磁式位置傳感器等。在工業(yè)制造場景中，除了我們開篇提到的工業(yè)產(chǎn)線流程控制案例，位置傳感器還可以用于工業(yè)電機(jī)、太陽能跟蹤器、風(fēng)機(jī)渦輪機(jī)等大型設(shè)備的位置控制。
②采用IsoSensor技術(shù)的數(shù)字壓力傳感器
壓力傳感器是指將系統(tǒng)中的壓力信號轉(zhuǎn)換為可輸出信號的裝置，根據(jù)測試壓力類型的不同，可以分為壓阻式壓力傳感器、電容式壓力傳感器和壓電式壓力傳感器等。壓力傳感器的應(yīng)用范圍極為廣泛，比如產(chǎn)線注塑、沖模、壓縮、增壓等程序都需要壓力傳感器，此外航空安全系統(tǒng)、礦山測試系統(tǒng)以及醫(yī)療檢測系統(tǒng)等也會用到壓力傳感器。
③適用于空間受限應(yīng)用的接近傳感器
接近傳感器能夠檢測被檢測物的移動信息和存在信息，與位置傳感器相比，一般接近傳感器的響應(yīng)更靈敏，根據(jù)實現(xiàn)原理不同，可分為電容式、電感式和光電式。接近傳感器在工農(nóng)業(yè)、航天和醫(yī)療領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，典型的應(yīng)用包括防誤觸、避撞、喚醒等。
④高精度的可編程數(shù)字陀螺儀
陀螺儀是測量被檢測物角度、角速度和角加速度的傳感器設(shè)備，陀螺儀的種類也有很多，僅電子式就有壓電陀螺儀、MEMS微機(jī)械陀螺儀、光纖陀螺儀和激光陀螺儀等不同類型。陀螺儀最典型的應(yīng)用就是提供方位基準(zhǔn)，幫助礦山、交通、航天、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域的精密儀器實現(xiàn)定位和姿態(tài)控制。
⑤高精度、低功耗的振動傳感器
振動傳感器是指將系統(tǒng)中的機(jī)械量通過內(nèi)部機(jī)械裝置和機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化為電信號的傳感器，根據(jù)機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置的不同，有電動式、壓電式、電渦流式、電感式、電容式、電阻式、光電式等豐富的類型。振動傳感器在防盜、故障檢測和精度檢測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，尤其是后兩者，隨著工業(yè)設(shè)備精密度提升，振動傳感器可以第一時間捕捉到異常震動，防止因為緊固件松動等原因造成的系統(tǒng)故障。
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