傳感器是一種可以將物理量轉化成電信號輸出的器件,公認為是工業智能化的基礎設施之一,廣泛應用于各種自動化控制系統中。
傳感器通常由傳感元件、信號轉換電路和信號輸出電路三部分組成。
傳感元件是實現物理量向電信號的轉化的重要部分,常見的傳感元件有電阻、電容、電感、壓阻式、磁敏式等。
信號轉換器是將模擬信號轉化為數字信號的重要部分,常用的主芯片有AT89S51、ADUC812等。
信號輸出電路是將數字信號轉化成標準的4~20mA或1~5V信號輸出,傳感元件信號在自檢、檢修時候可以輸出到LED,使得調試更方便。
傳感器廣泛應用于各個領域,如航空航天、軍事應用、汽車工業、智能家居、物聯網等。
航空航天方面,傳感器主要應用在飛行狀態的監控、飛機姿態、速度、加速度、溫度等數據的收集。
軍事方面,傳感器的應用往往是在數據的收集、瞄準器的控制、武器的綜合控制等方面。
汽車工業方面,傳感器主要應用在車身穩定控制、發動機管理、能量管理等。
智能家居方面,傳感器因其感應技術而發展出智能照明、智能家電、智能安防等領域,成為了家庭控制和智能化的支持。
物聯網方面,則是各種傳感設備互聯互通,為生產、存儲、運輸、銷售等各個環節提供智能支持。
世界上著名的傳感器品牌主要有英國DAVIESINSTRUMENTS、美國DIAMONDSCIENTIFIC、瑞典KROHNE、德國BOSCH、美國MAXIM、國內上海翔傳、北京興測等等。
這些品牌均以技術領先、產品先進、服務優質為口碑所在,其中DAVIESINSTRUMENTS作為古老歷史的傳感器品牌,在全球擁有很大的市場份額和品牌知名度。
傳感器在使用過程中需要維護和保養,出現故障要及時排查,對于鐵磁材料的電感式傳感器,應保持距離燈泡、電機等運行設備一定距離,以免產生干擾信號,導致故障或誤差;對于粗糙、臟污表面的傳感器、溫度表,應及時清洗,以免影響測量的準確性。
傳感器的性能指標是指在實際應用中反映其性能優劣的主要參數,主要包括靈敏度、精度、線性、分辨率、重復性、穩定性等等。其中,靈敏度是指輸入和輸出之間的增益,精度則是指預定值和實際值之間的偏差大小。
在工業自動化控制中,傳感器具有重要的優勢,能夠提高生產效率、降低生產成本、增強產品質量、降低企業能耗、增強企業核心競爭力等等。
繼續發揮傳感器的優勢,實現數字信息的無縫傳遞、自動化操控、管理、控制,加強自動化智能化水平,是工業智慧化發展的重要路徑之一。
傳感器未來的發展趨勢正在朝著以下方面發展:
數據產生和信息處理更智能化,將會進一步提升傳感器的應用效益和市場前景。
傳感器的花樣也將越來越多,如智能傳感器、微型傳感器、納米傳感器、一次性傳感器等。
傳感器即將與大數據、云計算、人工智能等技術緊密結合,為工業智慧化發展提供重要支撐。
傳感器市場繁榮,發展速度依然保持在很高的水平。2019年全球傳感器市場規模已經達到了1500億美元,預計到2025年將達到2000億美元。其中,汽車行業和智能家居是傳感器市場的重要增長點。
目前,國內傳感器市場已經進入快速發展期,市場份額越來越大,而且將越來越多地應用于工業自動化、石油、船舶、交通、醫療、環境保護等領域。除此之外,傳感器的品種也在不斷增加,從機械振動傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、氣體傳感器、煙霧傳感器、燈光傳感器,到CO2傳感器、PM2.5傳感器等等,不同類型的傳感器的不斷出現,為行業發展帶來了更大的機遇。