新聞中心您現(xiàn)在的位置:首頁 > 新聞中心 > 傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀與未來
傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀與未來
更新時間:2015-08-18   點擊次數(shù):2735次

我國傳感器產(chǎn)業(yè)要適應技術潮流,根據(jù)市場需求,做到“新苗交替、遠近結合、品種齊全、滿足需求",做到“大、中、小并舉",“集團化和專業(yè)化生產(chǎn)并存",向國內(nèi)外兩個市場相結合的化方向發(fā)展,讓傳感器和檢測儀表抓住信息化的發(fā)展機遇。傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀,并預測了今后的發(fā)展趨勢

工業(yè)設備在制造過程及整機性能測試中離不開各種機械量和幾何量,有些工業(yè)設備在運行中還要經(jīng)常對多種物量進行檢測或監(jiān)視,包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、壓力、流量、溫度、硬度、密度、濕度、比重、黏度、長度、角度、形狀、位置、表面粗糙度、表面波形等,這些均屬于物理量。實際生產(chǎn)、生活和科學實驗中還會遇到化學量、生物量(包括醫(yī)學),而所有這一切,從信號工程的角度來看,都需要通過傳感器,將其轉換成電信號(近代還可以轉換成光信號),而后再進行信號的傳輸、處理、存儲、顯示、控制……,從信息的角度看,這些信號連同聲音和圖象信息都是信息的源頭,所以傳感器和檢測儀表、測量儀表是信息科學技術的三部分(信息獲取、信息傳輸、信息處理)中的重要部分。

在現(xiàn)代工業(yè)設備中,傳感器和檢測儀表是*的一部分的理由,還可由以下兩方面來看,傳統(tǒng)的工業(yè)設備如在其上增加了必要的傳感器,配備精密測量部件(附件),則其功能和精度可以提高,便于用戶操作和維護,安全等級也可以提高,設備可以增值;工業(yè)設備作為自動化系統(tǒng)的控制對象或作為自動化系統(tǒng)的一部分,必須能與自動化系統(tǒng)的三部分(檢測、控制、執(zhí)行)相兼容或提供接口,使之集成為一個有機的整體,無論是單機自動化或作為大型自動化裝置的一部分,都使該工業(yè)設備的用途擴大。綜上所述,作為工業(yè)設備本身增加傳感器和檢測儀表、測量儀表或提供接口,是傳統(tǒng)設備更新?lián)Q代的必要條件。

傳感器是一種把非電量轉變成電信號的器件,而檢測儀表在模擬電子技術條件下,一般是包括傳感器、檢測點取樣設備及放大器(進行抗干擾處理及信號傳輸),當然還有電源及現(xiàn)場顯示部分(可選擇),電信號一般為連續(xù)量、離散量兩種,實際上還可分成模擬量、開關量、脈沖量等,模擬信號傳輸采用統(tǒng)一信號(4-20mADC等)。數(shù)字化過程中,檢測儀表變化比較大,經(jīng)過幾個階段,近來多采用ASIC集成電路,而且把傳感器和微處理器及網(wǎng)絡接口封裝在一個器件中,完成信息獲取、處理、傳輸、存貯等功能。在自動化儀表中經(jīng)常把檢測儀表稱為變送器,如問題變送器、壓力變送器等。

因為傳感器用于各行各業(yè),加之近年家用電器、汽車、信息產(chǎn)業(yè)三方面的飛速發(fā)展,對傳感器需求大增,所以傳感器制造業(yè)發(fā)展很快,形成獨立的產(chǎn)業(yè),這就拉動了工業(yè)設備,特別是半導體設備制造業(yè)的發(fā)展,所以人們有必要特別關注傳感器產(chǎn)業(yè)。

傳感器產(chǎn)品品種繁多,基于的科學原理多,技術密集,具有多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性,需要多學科、多種高新技術配合。雖然傳感器具有高附加效益,但本身價格不高,所以要推動傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是有難度的。

傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀

傳感器產(chǎn)品的門類品種繁多,用于流程工業(yè)的主要有:溫度傳感器、壓力傳感器、重量傳感器、

在傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化過程中,應該在引進技術和自主創(chuàng)新兩方面都不放松。在引進*技術中,可以提高自己的技術,同時也滿足了國內(nèi)市場的需求,形成了傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。如橫河公司近發(fā)布的EJX多變量變送器,就是個可以考慮引進技術的例子,它精度高(0.025%)、智能化程度高,采用現(xiàn)場總線技術,由于能把質(zhì)量、流量、介質(zhì)壓力及導管堵塞診斷、蒸氣體熱診斷和孔板磨損情況等多種變量和信息經(jīng)現(xiàn)場總線傳輸給中央控制室;對保證生產(chǎn)和提供設備維護信息、保證安全運行都很有利,這種新型變送器的發(fā)展,配合了自動化系統(tǒng)管控一體化的變革,只有信息源頭能力強了,信息豐富了,才能使信息化更好促進生產(chǎn)力發(fā)展。另外,廣闊的重化工工業(yè)市場使得新型傳感器變送器在石油化工、冶金、電力等多個行業(yè)用量可以達到批量化產(chǎn)業(yè)要求。

傳感器和檢測儀表的發(fā)展趨勢

近年來,傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉型的發(fā)展階段。新型傳感器的特點是微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化,它不僅促進了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造,而且可導致建立新型工業(yè),是21世紀新的經(jīng)濟增長點。微型化是建立在微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術基礎上的,目前已成功應用在硅器件上形成硅壓力傳感器(如上述EJX變送器)。

微電子機械加工技術,包括體微機械加工技術、表面微機械加工技術、LIGA技術(X光深層光刻、微電鑄和微復制技術)、激光微加工技術和微型封裝技術等。MEMS的發(fā)展,把傳感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。傳感器的檢測儀表,在微電子技術基礎上,內(nèi)置微處理器,或把微傳感器和微處理器及相關集成電路(運算放大器、A/D或D/A、存貯器、網(wǎng)絡通訊接口電路)等封裝在一起完成了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化。(注:MEMS技術還完成了微電動機或執(zhí)行器等產(chǎn)品,將另作文介紹)網(wǎng)絡化方面,目前主要是指采用多種現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)(互聯(lián)網(wǎng)),這要按各行業(yè)的特點,選擇其中的一種或多種,近年內(nèi)流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。

除MEMS外,新型傳感器的發(fā)展還有賴于新型敏感材料、敏感元件和納米技術,如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陳列紅外探測器、生物傳感器、納米傳感器、新型量子傳感器、微型陀螺、網(wǎng)絡化傳感器、智能傳感器、模糊傳感器、多功能傳感器等。

多傳感器數(shù)據(jù)融合技術正在形成熱點,它形成于20世紀80年代,它不同于一般信號處理,也不同于單個或多個傳感器的監(jiān)測和測量,而是對基于多個傳感器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。有鑒于傳感器技術的微型化、智能化程度提高,在信息獲取基礎上,多種功能進一步集成以致于融合,這是必然的趨勢,多傳感器數(shù)據(jù)融合技術也促進了傳感器技術的發(fā)展。多傳感器數(shù)據(jù)融合的定義概括:把分布在不同位置的多個同類或不同類傳感器所提供的局部數(shù)據(jù)資源加以綜合,采用計算機技術對其進行分析,消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾,加以互補,降低其不確實性,獲得被測對象的一致性解釋與描述,從而提高系統(tǒng)決策、規(guī)劃、反應的快速性和正確性,使系統(tǒng)獲得更充分的信息。其信息融合在不同信息層次上出現(xiàn),包括數(shù)據(jù)層(像素層)融合、特征層融合、決策層(證據(jù)層)融合。由于它比單一傳感器信息有如下優(yōu)點,即容錯性、互補性、實時性、經(jīng)濟性,所以逐步得到推廣應用。應用領域除軍事外,已適用于自動化技術、機器人、海洋監(jiān)視、地震觀測、建筑、空中交通管制、醫(yī)學診斷、遙感技術等方面。

北京漢默科技有限公司

北京漢默科技有限公司

地址:北京市大興區(qū)西紅門興創(chuàng)國際A座

版權所有:北京漢默科技有限公司  備案號:京ICP備15006689號-2  總訪問量:238872  sitemap.xml  技術支持:化工儀器網(wǎng)  管理登陸