新工業戰場,看傳感器技術如何製勝?
發布時間:2014-07-24 責任編輯:sherryyu
【導讀】工業用傳感器能夠測量或感知特定物體的狀態和變化,並轉化為可傳輸、可處理、kecunchudedianzixinhaohuoqitaxingshixinxi。gongyeyongchuanganqishishixiangongyezidongjiancehezidongkongzhideshouyaohuanjie。xiawenzezhuyaojieduzaixingongyefazhanbeijingxia,chuanganqijishudefazhanyuandonglijiyingyongqianjing。
在新的產業經濟環境下,工業領域的結構演變和調整正成為新的經濟增長動力,特別是在作為先進製造業代表的德國提出工業4.0的概念之後,“智能工業”與“智能生產”正成為帶動產業轉型升級的重要推動力。在這裏麵需要重點解決的是如何將資源、信息、物品和人進行互聯,這需要以信息網絡技術、數shu字zi化hua製zhi造zao技ji術shu應ying用yong為wei重zhong點dian,並bing依yi托tuo傳chuan感gan器qi技ji術shu為wei基ji礎chu,打da造zao全quan麵mian而er先xian進jin的de係xi統tong架jia構gou。下xia文wen則ze主zhu要yao解jie讀du在zai新xin工gong業ye發fa展zhan背bei景jing下xia,傳chuan感gan器qi技ji術shu的de發fa展zhan原yuan動dong力li及ji應ying用yong前qian景jing。
工業用傳感器能夠測量或感知特定物體的狀態和變化,並轉化為可傳輸、可處理、可ke存cun儲chu的de電dian子zi信xin號hao或huo其qi他ta形xing式shi信xin息xi。工gong業ye用yong傳chuan感gan器qi是shi實shi現xian工gong業ye自zi動dong檢jian測ce和he自zi動dong控kong製zhi的de首shou要yao環huan節jie,在zai現xian代dai工gong業ye生sheng產chan尤you其qi是shi自zi動dong化hua生sheng產chan過guo程cheng中zhong,要yao用yong各ge種zhong傳chuan感gan器qi來lai監jian視shi和he控kong製zhi生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de各ge個ge參can數shu,使shi設she備bei工gong作zuo在zai正zheng常chang狀zhuang態tai或huo最zui佳jia狀zhuang態tai,並bing使shi產chan品pin達da到dao最zui好hao的de質zhi量liang。甚shen至zhi我wo們men可ke以yi說shuo,沒mei有you眾zhong多duo質zhi優you價jia廉lian的de工gong業ye傳chuan感gan器qi,就jiu沒mei有you現xian代dai化hua工gong業ye的de生sheng產chan體ti係xi,更geng別bie談tan工gong業ye4.0體係的構建。

在工業自動控製係統中,傳感器處係統之首,其作用相當於係統感受器官,能快速、jingquedihuoquxinxibingnengjingshouyankuhuanjingkaoyan,shizidongkongzhixitongdadaogaoshuipingdebaozheng。ruqueshaozhexiechuanganqiduixitongzhuangtaiheduixinxijingqueerkekaodezidongjiance,xitongdexinxichuli、控製決策等功能就無法談及和實現。比如工業機器人之所以能夠準確操作,是因為它能夠通過各種傳感器來準確感知自身、操作對象及作業環境的狀態,包括:其自身狀態信息的獲取通過內部傳感器(位置、位移、速度、加速度等)laiwancheng,caozuoduixiangyuwaibuhuanjingdeganzhitongguowaibuchuanganqilaishixian,zhegeguochengfeichangzhongyao,zuyiweijiqirenkongzhitigongfankuixinxi。suoyi,chuanganqijishuzaihendachengdushangyingxianghejuedingzhegongyezidongkongzhixitonggongnengdeshixian。
而在智能製造業的未來,對人機交互技術、機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)技(ji)術(shu)都(dou)有(you)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu),這(zhe)些(xie)都(dou)必(bi)須(xu)要(yao)依(yi)靠(kao)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)來(lai)實(shi)現(xian)。相(xiang)對(dui)於(yu)傳(chuan)統(tong)製(zhi)造(zao)工(gong)業(ye),以(yi)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)業(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)理(li)想(xiang)的(de)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong),能(neng)夠(gou)智(zhi)能(neng)編(bian)輯(ji)產(chan)品(pin)特(te)性(xing)、成本、物流管理、安全、信賴性、時(shi)間(jian)以(yi)及(ji)可(ke)持(chi)續(xu)性(xing)等(deng)要(yao)素(su)。而(er)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)與(yu)傳(chuan)感(gan)技(ji)術(shu),則(ze)是(shi)支(zhi)撐(cheng)工(gong)業(ye)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)點(dian)。如(ru)今(jin),作(zuo)為(wei)現(xian)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)柱(zhu)之(zhi)一(yi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu),已(yi)成(cheng)為(wei)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)在(zai)高(gao)新(xin)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)方(fang)麵(mian)爭(zheng)奪(duo)的(de)一(yi)個(ge)製(zhi)高(gao)點(dian)。
伴ban隨sui著zhe半ban導dao體ti器qi件jian技ji術shu和he集ji成cheng電dian路lu技ji術shu的de快kuai速su發fa展zhan,各ge種zhong先xian進jin的de傳chuan感gan器qi產chan品pin被bei越yue來lai越yue多duo地di應ying用yong於yu工gong業ye控kong製zhi的de各ge個ge領ling域yu。有you統tong計ji數shu據ju顯xian示shi,預yu計ji未wei來lai五wu年nian,國guo內nei傳chuan感gan器qi市shi場chang平ping均jun銷xiao售shou增zeng長chang率lv將jiang達da31%。本土傳感器需求規模快速增長的主要動力來自於工業電子設備和汽車電子、通信電子、消費電子和專用電子設備等。工業電子設備則是電子信息產業中增長最快的行業,也是傳感器應用最多的領域,如測量各種工藝變量、電子特性和物理量,以及傳統的運動/定位等。
[page]
無線傳感器網絡技術發展提速
如(ru)何(he)依(yi)靠(kao)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)的(de)力(li)量(liang),搶(qiang)占(zhan)製(zhi)造(zao)業(ye)新(xin)的(de)製(zhi)高(gao)點(dian),這(zhe)是(shi)很(hen)多(duo)廠(chang)商(shang)都(dou)在(zai)思(si)考(kao)的(de)問(wen)題(ti)。而(er)由(you)於(yu)某(mou)些(xie)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu)的(de)技(ji)術(shu)難(nan)度(du)較(jiao)大(da),諸(zhu)如(ru)控(kong)製(zhi)區(qu)域(yu)測(ce)點(dian)分(fen)散(san)、轉動和旋轉場合較難測量、有毒有害危險場合檢測維護非常困難、複雜環境下敷設電纜成本高昂和長距離傳輸信號衰減嚴重等,使得無線傳感器網絡走進我們的視野。
無線傳感器網絡是微電子技術、無線通信技術、分布式計算等信息技術發展和融合的產物。它由大量集成有傳感器、數據處理單元和無線通信模塊的傳感器節點組成,通過無線信道相連,自組織地構成網絡係統。無線傳感器網絡具有低能耗、低成本、易(yi)使(shi)用(yong)和(he)泛(fan)在(zai)感(gan)知(zhi)等(deng)特(te)性(xing),使(shi)傳(chuan)統(tong)實(shi)踐(jian)中(zhong)因(yin)成(cheng)本(ben)等(deng)因(yin)素(su)未(wei)能(neng)實(shi)現(xian)在(zai)線(xian)檢(jian)測(ce)的(de)某(mou)些(xie)重(zhong)要(yao)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)參(can)數(shu)的(de)測(ce)量(liang)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng),並(bing)能(neng)夠(gou)借(jie)此(ci)實(shi)施(shi)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi)、提高產品質量、降低能效、減jian少shao維wei護hu運yun行xing成cheng本ben。此ci外wai,無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo易yi於yu拓tuo展zhan升sheng級ji,能neng夠gou有you效xiao減jian少shao二er次ci投tou資zi,提ti高gao經jing濟ji效xiao益yi。這zhe些xie先xian天tian優you勢shi使shi得de無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo具ju有you十shi分fen廣guang闊kuo的de應ying用yong前qian景jing。
無線傳感器網絡在國防軍事、工業生產、環境監測、災zai害hai預yu警jing等deng眾zhong多duo領ling域yu有you著zhe廣guang泛fan的de應ying用yong前qian景jing。特te別bie是shi在zai一yi些xie傳chuan感gan器qi節jie點dian位wei置zhi需xu要yao隨sui機ji布bu置zhi的de工gong業ye應ying用yong場chang合he中zhong,無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo正zheng快kuai速su增zeng長chang,眾zhong多duo工gong業ye企qi業ye開kai始shi采cai用yong諸zhu如ru基ji於yuZigbee和UWB等無線技術的典型無線傳感器網絡係統,應用在檢測、監視等工業過程控製方麵。
在zai工gong業ye無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo中zhong,許xu多duo具ju有you通tong信xin和he信xin息xi處chu理li能neng力li的de傳chuan感gan器qi節jie點dian通tong過guo無wu線xian的de方fang式shi組zu網wang連lian接jie,並bing相xiang互hu協xie作zuo,共gong同tong完wan成cheng對dui目mu標biao信xin息xi的de采cai集ji和he監jian測ce等deng任ren務wu。這zhe種zhong網wang絡luo能neng夠gou實shi時shi感gan知zhi傳chuan感gan器qi節jie點dian分fen布bu區qu域yu內nei的de各ge種zhong監jian測ce對dui象xiang的de信xin息xi,並bing將jiang信xin息xi傳chuan遞di給gei遠yuan端duan用yong戶hu。有you助zhu於yu工gong業ye生sheng產chan過guo程cheng工gong藝yi的de優you化hua,幫bang助zhu提ti高gao生sheng產chan線xian過guo程cheng檢jian測ce、實時參數采集、生產設備監控、材料消耗監測的能力和水平,使得生產過程的智能監控、智能控製、智能診斷、智能決策、智能維護水平不斷提高。
比如鋼鐵企業應用各種傳感器和通信網絡,在生產過程中實現對加工產品的寬度、厚度、wendudeshishijiankong,congertigaochanpinzhiliang,youhuashengchanliucheng。huanbaojiancebumenliyongwuxianchuanganqiwangluoyuhuanbaoshebeiderongheshixianduigongyeshengchanguochengzhongchanshengdegezhongwuranyuanjiwuranzhiligehuanjieguanjianzhibiaodeshishijiankong。zaizhongdianpaiwuqiyepaiwukouanzhuangwuxianchuanganshebei,bujinkeyishishijianceqiyepaiwushuju,erqiekeyiyuanchengguanbipaiwukou,fangzhitufaxinghuanjingwuranshigudefasheng。gongyeanquanshengchanguanlibaganyingqiqianruhezhuangbeidaokuangshanshebei、油氣管道、礦工設備中,可以感知危險環境中工作人員、設備機器、周邊環境等方麵的安全狀態信息,將現有分散、獨立、單一的網絡監管平台提升為係統、開放、多元的綜合網絡監管平台,實現實時感知、準確辨識、快捷響應、有效控製。
無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)作(zuo)為(wei)現(xian)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)新(xin)一(yi)輪(lun)製(zhi)高(gao)點(dian),正(zheng)在(zai)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)廣(guang)泛(fan)滲(shen)透(tou)和(he)應(ying)用(yong),並(bing)與(yu)未(wei)來(lai)先(xian)進(jin)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he),正(zheng)形(xing)成(cheng)新(xin)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)製(zhi)造(zao)體(ti)係(xi)---泛在製造信息處理技術。這一體係是建立在泛在感知網絡技術基礎之上,並服務於智能製造體係,為製造中的設計、設備、過程、guanliheshangwutigongwuchubuzaidewangluofuwu。jinguanmuqianmianxiangweilaizhinengzhizaodefanzaiwangluojishufazhanhaichuyuchushijieduan。danshisuizhegongyewuxianchuanganqiwangluojishudetisheng、工業產業的發展,這一製造體係亦在不斷發展和完善之中。
現在我們可以看清的是,通信技術及傳感器技術的發展、以及兩者的融合,極大的加快了工業自動化前進的步伐。比如ZigBee技術以其數據傳輸安全可靠、組網簡易靈活、設備成本低、低功耗等獨特的優勢,使得基於ZigBee的無線傳感器網絡在工業控製領域中展現了深厚的發展潛力和廣闊的市場前景。而且,包括傳感器材料技術、傳感器製造新工藝的進展都使得傳感器正在向著高精度、小型化、集成化、多功能化、多維化、智zhi能neng化hua和he高gao性xing能neng的de方fang向xiang發fa展zhan,這zhe些xie都dou為wei傳chuan感gan器qi未wei來lai在zai工gong業ye領ling域yu的de應ying用yong增zeng添tian了le更geng多duo想xiang象xiang空kong間jian。而er無wu論lun是shi工gong業ye自zi動dong化hua產chan業ye還hai是shi智zhi慧hui城cheng市shi建jian設she,甚shen至zhi包bao括kuo物wu聯lian網wang發fa展zhan趨qu勢shi等deng,都dou在zai向xiang我wo們men昭zhao示shi著zhe傳chuan感gan器qi產chan業ye將jiang迎ying來lai多duo麼me輝hui煌huang的de發fa展zhan。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索





