致胜 温度传感器 不可忽视的“无名英雄”—— 温度传感器

不可忽视的“无名英雄”—— 温度传感器

当你在恒温舒适的图书馆里安静阅读，当你在机舱中享受旅行的舒适，当你发烧时用温度计测量体温，这些看似平常的生活场景，都离不开一个看似陌生的名字——温度传感器。

广义上来看，温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。无论是在工业生产领域，还是在日常生活之中，温度传感器虽然看似貌不惊人，但始终都在扮演着不可或缺的角色。

如今，对于温度进行监测与调节已经成为了生活与生产中至关重要的环节，而这一切凝结着自古以来众多伟大科学家的努力与智慧。早在1592年，伽利略注意到了空气在玻璃泡内的热胀冷缩能够推动玻璃管中水的运动，从而发明了世界上第一支温度计。到了18世纪，华伦海特研制出更为精确的水银温度计，安德斯·摄尔修斯提出了0-100度的摄氏温标概念，并一直沿用至今。放眼当下，能够实现精确监测的温度传感器已在市面上随处可见。这些温度传感器基于不同的技术和设计，能够适用于多种应用场景和使用环境，可以用于商场、办公楼、工厂、医院、学校、家庭等不同场所，贯穿于我们日常生活的方方面面。

据麦姆斯咨询报道，2016年全球温度传感器市场为51.3亿美元，2016~2022年期间的复合年增长率为4.8%，预计2022年市场将达到67.9亿美元。在出货量方面，预计全球温度传感器市场增长将达到两位数。目前，全球范围内的半导体行业、汽车产业及一些过程工业对温度传感器的需求正不断增加，工业终端用户对传感技术的需求也在迅速攀升。

面对多样且多变的市场需求，稳定、可靠、全方位的温度传感器解决方案成为了市场急需，也成为了许多终端工业企业致胜市场的关键因素。同时，随着电子设备的轻量化和便携化，如何设计出符合当下需求的温度传感器，也成为了工程师所面临的一项挑战。

TE Connectivity (TE) 作为温度传感器领域的行业领军者，基于长期丰富的经验，为各种温度测量、控制和补偿应用提供相应的先进产品。长期以来，TE的温度传感器已成为各领域的“超级英雄”，对人们的工作与生活都产生着积极影响。无论是医疗、航空航天、汽车、仪表还是家用电器、电机控制，TE温度传感器的身影无处不在。

NTC热敏电阻

“一切以市场需求为出发”，是TE的创新源泉。在倡导灵活生产的今天，轻量化与高效低价的产品，正受到越来越多厂商的欢迎。因此，一些“小身材”的温度传感器，因为兼具了低成本与高性能，在许多领域发挥出了大能量。

TE研发的NTC热敏电阻就是温度传感器领域典型的“轻量级”选手。NTC 热敏电阻作为一种温度传感器，使用的是半导体材料，其阻值随温度增加而降低。换言之，温度的变化会对它造成很大的阻值改变，因此NTC 热敏电阻具有极高的敏感度，对温度变化的响应非常快。同时，它的小体积更是它的优势所在，因为体形迷你，它面对温度变化能很快稳定，不会造成热负载。看似小小的NTC 热敏电阻，运用范围十分广泛，能承受低至零下150°C的极限环境，可应用于透析仪器、DNA测序仪、血液分析仪等医疗设备，以及烤箱、煤气灶等家用设备中。同时，通过监测电动汽车内部的温度来防范电池过热导致的爆炸等危险，是NTC 热敏电阻的另一项重要应用。

热电偶 (Thermocouple)

轻量化与高性价比不仅仅是NTC热敏电阻的专属特色，另一位“小身材”选手热电偶也是可圈可点。热电偶是温度测量中比较常用的温度传感器。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成。当热电偶一端受热时，热电偶回路中就产生电势差，可用测量的电势差来计算温度。热电偶的主要优势是宽泛的温度测量范围，能很好地适应严苛环境，一些部件即使在2000°C的高温环境下也能运行自如。

铂电阻 (Platinum Temperature)

在近年来的超级英雄热潮中，钢铁侠无疑是人气最高的人物之一。无坚不摧的战袍、超强的战斗力、高科技的装备，都让无数粉丝们印象深刻。在温度传感器领域，有这么一款TE出品的“全能英雄”—— 铂电阻温度传感器，可以说它就是这一领域的“钢铁侠”。

顾名思义，铂电阻温度传感器的核心材料之一就是铂金。在普通大众的意识中，铂金似乎通常被用于打造婚戒，但在TE眼中，铂金是打造稳定可靠的温度传感器的优选材料。TE认为，铂金具有独特的物理特性，使得它能在不同温度下阻值变化呈现出完美的线性，有着其他材料无法比拟的稳定性，因此可在低至零下200°C、高达1000°C的温度环境下工作，从而能够运用在交通工具和各类计量表的高精度温度监测中。RTD (电阻温度检测器)传感器用途十分广泛，经常运用于食品加工领域中，例如烤箱与烤架等设备。不过，谈及RTD传感器“高精尖”的应用，莫过于它在太空领域，尤其是在火箭上发挥的作用。在宇宙火箭所面临的恶劣环境中，装在火箭上的TE温度传感器能够监测火箭发射各个阶段的温度变化，从而确保火箭从发射阶段到轨道运行阶段都能始终保持稳定性能。此外，TE的 铂电阻温度传感器还经常用于废气温度的测量。无论是侦测汽车尾气排放，还是降低燃料消耗，这一温度传感器都能起到监测污染并优化燃油消耗的作用。

热电堆 (Thermopile)

在温度传感器的领域中，可以大致分为接触式与非接触式传感器两种。TE 的热电堆是非接触式传感器中的佼佼者。首先，TE的 热电堆可测量的物理范围非常广，哪怕是在好几米外，也能精准测量出测量对象的温度。因此，“耳温枪”这样的非接触式产品，实际上就采用了热电堆这样的传感设备。此外，这一温度传感器不仅可以用来测量温度，还可以测试CO2等其他类型的测量对象，功能较为多样，符合终端厂商们灵活多样的产品需求。

数字温度传感器 (Digital Temperature Sensors)

温度传感器在寻常生活中扮演的角色远不止于此，相比其他传感器，TE的数字温度传感器在我们生活中扮演的角色更为广泛与重要。所谓数字温度传感器，就是能把温度物理量和湿度物理量，通过温、湿度敏感元件和相应电路转换成方便计算机、PLC、智能仪表等数据采集设备直接读取得数字量的传感器。这样的数字化传感系统维系着许多重要场所的有序运营，在保证家居生活的舒适温度、优化能源消耗等方面都担当着重要角色。

例如在信息化程度越来越高的今天，担当信息处理与交换重任的机房是整个信息网络工程的数据传输中心、数据处理中心和数据交换中心。为保证机房设备正常运行及工作人员有良好工作环境，对机房温湿度进行监测显得尤其重要。因此，TE的 数字温度传感器可以对温度、湿度进行24小时实时监测，并能在中控室的监测主机上实时显示各个位置的温湿度测量值。一旦数值出现超出预设温湿度上下限，在监测主机上可以通过改变相应位置数值颜色来报警。

TE的数字温度传感器除用于机房监测外，还可以广泛应用于如生物制药、无菌室、电信银行、图书馆等各行各业需要温湿监测的场所和领域。在眼下大热的Google Home等智能家居领域，TE的数字温度传感器也发挥着越来越多的作用，而它兼具的易于操作性与节能环保性，更使得它将成为未来温度传感器领域的杰出代表之一。

如今，温度传感器已成为全球范围内应用领域最广泛的重要设备之一，实际上，它正以其独特的方式默默为我们的生活增添诸多便利与亮点。无论是你在舒适的家中边喝咖啡边读报纸，还是驱车出行，抑或是坐在办公室中享受着恰到好处的温度，你或许都不曾留意到这些无处不在的温度传感器。但事实上，这些温度传感器正悄无声息地履行着它们的使命——调节室温，并确保一切事物在适宜温度范围内井然有序地运行。如果我们的生活与工作失去这位“无名英雄”，那么必将让所有人都感到诸多不便。因此，看似小小的温度传感器无疑对人们的生活至关重要。

TE Connectivity非常荣幸能够成为温度传感器领域的一员，也将以此为不竭动力，始终为所有人提供满足不同场景需求的各类温度传感器产品。

智能传感器如何致胜石化化工领域

在智能工厂建设中，传感器处于整个物联网系统的最底层，即感知层，是物联网的核心技术与根基。万物互联时代的到来，给传感器产业注入了“兴奋剂”。之于石化化工领域，智能传感器如何致胜未来？

作为2018年首届世界传感器大会（WSS2018）的重要组成部分，11月13日上午，以“智能工厂架构，石化化工智能传感器及仪表的应用及发展趋势”为主题的传感器在石化化工领域的应用论坛在郑州国际会展中心如期举行。

论坛由中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、郑州高新技术产业开发区管理委员会主办，北京中广智联科技发展有限公司和工控网（数据）技术有限公司联合承办。

中国工控网石化化工领域研究总监李红就我国石化化工领域智能仪表市场趋势进行分析。

2017年，中国石化及化工行业智能仪表/传感器产品的应用规模均实现同比两位数的增长，增速创5年来的历史新高。随后，她就压力&流量仪表、在线气体&水质分析仪表和物液位&温度仪表等细分市场应用规模进行逐一分析。就未来发展，gongkong®认为，石化行业以“控制产能，升级改造”为主旋律，化工行业则专注于“结构调整，两化融合”。产品层面，该领域智能仪表将朝着微型化&集成化、本土化、智能化&网络化方向发展。

“今后数十年，构建无线网络架构成为必然，工厂将增加10-20%的现场仪表，主要用于提升可靠性、能源管理和现场安全，实现工厂的智能化运营管理。”艾默生自动化解决方案首席技术顾问白秀琪在其《工业物联网技术助力智能工厂建设》主题报告中指出。

她表示，智能工厂建设是一个长期过程，跨越整个生命周期，工业物联网成为智能工厂建设的重要技术。在艾默生的解决方案中，Plantweb数字生态系统提供了强大的硬件、软件、智能设备和服务组合，安全实施工业物联网，提高可衡量的业务绩效。其中，自动化新技术普适测量应用可实现工厂全面感知：诸如，新型智能传感技术及分析软件可实现设备预维护和基于状态的检修，Optics设备管理平台可提供数据及流程整合。

智能仪表新技术如何助力化工行业数字化升级及过程安全？E+H产品市场部经理王雪峰阐述了E+H的解决之道。

“就中国化工企业在数字化进程上的分布情况来看，落后者占30%~40%，跟随者有50%~60%，先行者小于5%。”王雪峰说，剖析先行者的致胜原因，无外乎采用世界先进的工业4.0方案，即借数字化工具之力改革管理架构，战略性地采用突破性技术，并相应改变商业模式。对此，E+H智能仪表新技术——心跳技术以其“自诊断、自校验、自检测”功能，实现资产数据的互联互通，为工厂运维提供决策参考，其全新的运维模式实现仪表设备的预防性维护，降低仪表失效概率，提升工厂安全性、可靠性及可用性。

横河电机市场战略部部长林文洲在《数字化及智能制造架构下对于智能仪表的要求及发展方向》主题报告中指出，“智能制造首先要夯实传感器、数字化、网络化基础。我们要保证用户在‘安全’的前提下，尽快地、快捷方便地获取到所需的准确数据，同时基于先进分析解决方案，为用户提供技术咨询、计算方法和解决工具。横河电机的数字化与智能制造解决方案已经得到广大客户的验证与认可。”

就智能仪表发展趋势，林文洲表示，产品监测精度、稳定性等核心技术性能不断提高是必然趋势，而小型化、智能化、通讯方式多样化（无线化等）依然为智能仪表最终的发展趋势。这也是横河电机未来产品走向。

《智能压力变送器及工业仪表的发展趋势》是浙大中控自动化仪表有限公司常务副总经理王为民的演讲主题。作为传感器在工业上的典型应用，智能压力变送器应用范围十分广泛。与民用传感领域不同，在测量压力/差压或流量、液位时，工业终端用户更看重产品的稳定性、环境的适应性和服务的及时性。智能化、无线化、小型化、集成化、定制化是压力变送器的发展趋势。中控智能变送器的定制化服务颇具优势。

王为民剖析了智能制造环境下工业企业面临的共性挑战，就智能制造环境下的工业仪表、工业智能网关进行了分析。浙大中控能够提供从现场仪表、执行机构到控制系统、先控软件等系列产品的流程工业智能制造整体解决方案。其中，supOS中控工业操作系统以企业实现工厂区域的信息全集成为突破口，搭建全集成的工业大数据平台；赋能用户，以集成化、数字化、智能化手段解决生产控制、生产管理、企业经营的综合问题，让企业能始终牢牢掌握自身发展工业大数据和人工智能方面主动权。

据悉，本届大会由世界传感器科技高峰论坛和20场分论坛组成。10余名中国科学院院士、中国工程院院士，多个相关国际组织负责人以及来自国内外著名高校的专家学者，就国内外传感器的技术发展与应用等作精彩报告。在会议期间举行的传感器产业博览会上，1.2万平方米的展示区汇聚了200多家国内企业组织、80余家国外企业组织。众多智能传感器产业的最新技术、产品和应用首次在博览会上亮相。

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