http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 16:01:50 來源:智慧產品圈 鍾貴鋒
預計2015年全球傳感器市場規模達到1814億美元,而中國將占據三分之一的市場份額。未來,傳感器市場的增長點將更多集中在無線傳感器、MEMS和生物傳感器領域。如此龐大的市場規模,將會誕生更多的企業和拓展出更多應用。
在工業4.0、智能製造以及物聯網的推動下,傳感器將會得到進一步應用和完善,同時也麵臨不小的問題。
工業傳感器領域普遍存在一個難點,那就是傳感器在使用一段時間後,受產品老化、參(can)數(shu)漂(piao)移(yi)等(deng)因(yin)素(su)影(ying)響(xiang),檢(jian)測(ce)將(jiang)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)出(chu)現(xian)誤(wu)差(cha),並(bing)且(qie)很(hen)難(nan)調(tiao)整(zheng)修(xiu)正(zheng)。為(wei)此(ci),許(xu)多(duo)產(chan)品(pin)經(jing)理(li)和(he)研(yan)發(fa)工(gong)程(cheng)師(shi)付(fu)出(chu)無(wu)數(shu)汗(han)水(shui),但(dan)是(shi)效(xiao)果(guo)顯(xian)然(ran)並(bing)不(bu)如(ru)意(yi)。
另一方麵,在工業4.0、智zhi能neng製zhi造zao以yi及ji物wu聯lian網wang的de推tui動dong下xia,傳chuan感gan器qi應ying用yong將jiang無wu處chu不bu在zai,而er誤wu差cha的de問wen題ti也ye將jiang會hui日ri益yi凸tu顯xian。與yu此ci同tong時shi,新xin的de應ying用yong領ling域yu也ye對dui傳chuan感gan器qi提ti出chu新xin的de要yao求qiu,在zai產chan品pin集ji成cheng度du、有線無線接口協議、功耗性能等方麵必須進一步完善,以提高傳感器靈活性和成本優勢。
管中窺豹,一窺工業傳感器的新趨勢
工業4.0是一個範圍廣泛的概念,主要是利用信息係統將生產過程中的供應、製造等環節數據化,方便對生產過程進行管理、分析和提升,以此提高製造業的智能化水平。因此,在生產的過程中,傳感器神經網絡的重要性自然不言而喻。
chuanganqiwangluodejiancejingduhexingnengzhijieyingxiangshengchandexiaolv。naxinweidianzizongjingliwangshengyangbiaoshi,yuelaiyueduodejichenghuafangankaishidaliangyingyong,zhuyaobiaoxianzaiyixialiangfangmian。qiyi:利用ASIC代替分立電路,使傳感器具備更好的移植性,縮減成本,例如:TI之前的壓力變送器方案都采用分立電路形式,BUF、ADC、處理器等都是獨立器件;TI最新推出的方案是完整ASIC芯片,集成所有邏輯功能;其二:多品種的傳感器ASIC開始橫向集成,例如:工業現場溫度控製方案,原本都使用RDD、熱電偶等獨立電路和輸出,新產品已經可以實現32通道的同時測量,每種通道之間可以搭配組合,實現RDD、熱電偶、二極管等各種方式的測量,管理起來非常方便。
另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)能(neng)力(li)戚(qi)戚(qi)相(xiang)關(guan)。但(dan)是(shi),現(xian)階(jie)段(duan)傳(chuan)感(gan)器(qi)還(hai)是(shi)以(yi)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)為(wei)主(zhu),隻(zhi)能(neng)實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)的(de)單(dan)向(xiang)流(liu)動(dong),不(bu)能(neng)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)、配置,並且模擬輸出能攜帶的信息量非常有限,隻能發送傳感器的檢測信息,對於傳感器自身診斷、ID、運行狀態等信息難以實現傳輸。因此,數字化接口是後續發展的必然趨勢,例如:HART協議、CAN總線、點對點IO_link總線等,可以實現雙向通信,實時配置傳感器狀態。
“功耗是傳感器網絡必須要麵臨和改善的問題。”王(wang)升(sheng)楊(yang)繼(ji)續(xu)說(shuo)道(dao),因(yin)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)將(jiang)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)龐(pang)大(da),每(mei)一(yi)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)設(she)備(bei)的(de)功(gong)耗(hao)累(lei)加(jia)起(qi)來(lai),就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)巨(ju)大(da)的(de)成(cheng)本(ben)支(zhi)出(chu)。另(ling)外(wai),許(xu)多(duo)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)還(hai)是(shi)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian),續(xu)航(hang)能(neng)力(li)很(hen)難(nan)保(bao)障(zhang)。所(suo)以(yi),在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)設(she)備(bei)中(zhong),傳(chuan)感(gan)器(qi)、信號處理器、電源管理、MCU、無線通信等都需要實現低功耗處理,以提高設備的續航能力。
因此,管中窺豹,可見一斑。集成度、接口、功耗也隻是傳感器發展趨勢的冰山一角,未來傳感器更多將會與垂直領域的算法緊密合作,共同推動智能化的發展。
各顯神通,傳感器誤差的解決方法
在zai工gong業ye生sheng產chan中zhong,傳chuan感gan器qi檢jian測ce的de微wei小xiao誤wu差cha很hen可ke能neng導dao致zhi企qi業ye的de巨ju大da損sun失shi,這zhe是shi企qi業ye非fei常chang不bu願yuan意yi看kan到dao的de情qing況kuang。那na麼me,傳chuan感gan器qi的de誤wu差cha如ru何he避bi免mian呢ne?以yi下xia是shi傳chuan感gan器qi行xing業ye專zhuan家jia在zai產chan品pin應ying用yong中zhong的de案an例li,也ye許xu能neng給gei大da家jia提ti供gong不bu少shao參can考kao。
智(zhi)能(neng)抄(chao)表(biao)帶(dai)來(lai)非(fei)常(chang)方(fang)便(bian)的(de)體(ti)驗(yan),同(tong)時(shi)也(ye)存(cun)在(zai)許(xu)多(duo)問(wen)題(ti)。新(xin)奧(ao)副(fu)總(zong)經(jing)理(li)董(dong)勝(sheng)龍(long)表(biao)示(shi),如(ru)果(guo)抄(chao)表(biao)的(de)數(shu)據(ju)完(wan)整(zheng)性(xing)和(he)及(ji)時(shi)性(xing)存(cun)在(zai)問(wen)題(ti),將(jiang)會(hui)導(dao)致(zhi)體(ti)驗(yan)非(fei)常(chang)差(cha)。這(zhe)往(wang)往(wang)是(shi)多(duo)個(ge)原(yuan)因(yin)造(zao)成(cheng),第(di)一(yi)是(shi)氣(qi)氛(fen)傳(chuan)感(gan)器(qi)隻(zhi)能(neng)識(shi)別(bie),不(bu)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)定(ding)量(liang)分(fen)析(xi);第二是結構設計和生產工藝不成熟,導致一致性存在缺陷;第三是電表缺乏主動傳感器,每一個電表從出廠到應用,大多都需要現場充氣修正補償係數。新奧的解決辦法主要采取以下幾步:
其一:研究組分傳感器的計量原理,形成計量動態補償方案,通過大量實驗驗證,解決組分適應性的問題;
其二:通過大量實驗驗證,形成天然氣特性和傳感器計量輸出之間,實時跟蹤與在線修正的方案,識別時間小於一分鍾,自動識別80%~97%甲烷含量;
其三:在保證速度的前提下,優化設計結構,減少流速對傳感器的影響,提高計量穩定性;
其四:增加儀表的自檢測能力,對儀表的工作狀態進行實時檢測報警。
由於安裝方便、無需電源和布線的原因,無源無線傳感器受到大家的好評,能適用於許多極端的環境。賽赫信息科技總經理李澤晨說道:“汽車尾氣處理係統中,尾氣的溫度範圍在600度到1200度之間,導致能夠檢測過氧化硫、yiyanghuatandengweiqideqitichuanganqifeichangxique,erqiechuanganqishoudaodeganraohelaohuaqingkuangyehuigengjiayanzhong。shengbiaomianbochuanganqishiwuxianwuyuanchuanganqizhiyi,zailaohuahehuanjingganraodebianhuaguochengzhong,caiyongshezhilianggepindiantongbupiaoyidefangfa,tongguolianggepindiandepinlvchajiancewuliliang,congerdedaojingzhundejiancezhi。”
不過,在不同的應用場合,誤差產生的原因各有不同,企業應該根據實際情況理出根源,解決誤差的問題。