x光传感器 传感器被誉为“电五官”,全球十大顶尖传感器是哪些?
传感器被誉为“电五官”,全球十大顶尖传感器是哪些?
2021世界传感器十大品牌排行榜,是CN10/CNPP数据研究及十大品牌网联合重磅推出的十大世界传感器品牌排行榜,世界传感器10大品牌榜展示各行业数据前10强,由CN10/CNPP品牌数据研究部门通过资料收集整理,并基于大数据统计及人为根据市场和参数条件变化分析研究而得出,是大数据、云计算、数据统计真实客观呈现的结果。
什么是传感器? 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
传感器具有十分重要的作用。人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此,传感器可以说是人类五官的延长,被称之为电五官。
在现代工业生产特别是自动化生产过程中,需要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
特别是在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展,进入了许多新领域: 比如观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。再比如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是无法实现的的。
现如今,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其广泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。下面就分别介绍十大传感器如下:
一、博世传感器(德国)
创始人:罗伯特·博世(Robert Bosch,1861年9月23日-1942年3月12日),德国企业家,工业时代先驱者之一,罗伯特·博世股份有限公司的创始人。罗伯特·博世发明了火花塞。1886年11月15日,罗伯特·博世在德国斯图加特创办了"精密机械和电气工程车间"。1887年他在这家工厂里,对Deutz机械设备公司尚没有申请专利的内燃机火花塞设备做了突破性的改进,获得了他事业上的第一次成功。这种火花塞用来产生电火花,引燃内燃机中的混合气体。1897年,罗伯特·博世第一次成功把这种火花塞安装在一个汽车发动机上,就此解决了内燃机点火系统。奔驰汽车公司创始人卡尔·本茨称为"难题中的难题"。
一直到了1902年,罗伯特·博世的第一位工程师戈特罗布·霍诺尔德(1876年8月26日-1923年3月17日)发明了高压电磁点火系统,才真正使得快速运转的汽油发动机成为可能,罗伯特·博世就此注册了他最成功的专利之一。这项发明是罗伯特·博世事业发展的里程碑,意味着这家德国的小车间开始走上了跨国企业发展的辉煌道路。火花塞的图形也成为博世公司的标志。
博世概述:博世是全球最大的MEMS传感器制造商。博世的业务范围涵盖了汽油系统、柴油系统、汽车底盘控制系统、汽车电子驱动、起动机与发电机、电动工具、家用电器、传动与控制技术、热力技术和安防系统等 。博世在全球雇员大约275,000名。博世汽车技术已大举进入中国,投身于迅猛发展的中国汽车工业。
博世是欧洲家电市场占有率排名第一的领导品牌。德国产品素以其出色的品质、信誉和技术水准闻名于世,博世继承并发扬了这一传统,所有产品都依照最严格的德国标准设计生产,而且在产品的研发、制造和销售等诸方面在全球均更胜一筹。
博世获得的荣誉:2020年7月, 2020年全球汽车零部件企业百强排名第一。2018年1月,2018世界市场领导者冠军(世界隐形冠军),冠军头衔由瑞士圣加仑大学授予、德国经济周刊作为合作媒体。
评价:博世也是全球最大的MEMS传感器提供厂商。在物联网领域,博世具有强大的技术基础和优势,而这个基础正是博世的MEMS(微机电)传感器技术。EMS传感器早在90年代就已经在众多工业领域中应用,到2000年,体积和功能上都逐渐优化的传感器演化出了不同的形式和功能,并逐渐渗透到众多消费电子产品中去。比如在手机中必备,比如消费者非常熟悉的加速度计、陀螺仪、地磁传感器、气压传感器、环境传感器等。
1995年博世首次量产MEMS传感器,2005年成立了Bosch Sensortec公司,专注智能手机等消费电子领域。在MEMS传感器方面,博世拥有超过1000项MEMS相关的专利,从MEMS的设计到制造,都是博世自有技术。
据官方资料显示,博世已经已累计出货80亿颗MEMS传感器,它的应用领域不仅包括目前热门的智能手机市场,在可穿戴设备、智能驾驶、智能家居以及工业4.0等各个领域都有渗透。博世的未来战略已经非常明确,即“传感器、软件和服务”。
博世未来将从一家传统的高科技硬件公司转型为软件和服务公司,就是该硬的地方要硬,该软的地方也要软一点。值得一提的是,全球四分之三的智能手机用的传感器都来自博世。
二、霍尼韦尔传感器(美国)
创始人:霍尼韦尔的历史可追溯到1885年,当时一个名为阿尔伯特欧布兹,它发明了炉调节器和报警器并获得专利。他于1886年4月23日成立了欧布兹热电调节器有限公司,明尼阿波利斯在几个星期后发明了一种简单而巧妙的装置,即"减震器插板" 。
到1916年,改变了公司的名称为明尼阿波利斯热调节器公司,扩展其产品线,并获得专利的第一电动机由保险商实验室认可。
1904年,在印第安纳州沃巴什的一个年轻工程师马克霍尼韦尔,是完善作为他的管道和取暖部分业务产生的热量。两年后,他成立了霍尼韦尔暖气专业公司,再加入热水热发电机专业。
到1912年,电子病历已扩大其产品线,并更名为明尼阿波利斯热调节器公司(最大心率)。 4年后,平均心率专利第一电动机由保险商实验室认可。
霍尼韦尔概述:霍尼韦尔国际(Honeywell International)是一家营业额达300多亿美元的多元化高科技和制造企业,在全球的业务涉及:航空产品和服务、楼宇、家庭和工业控制技术、汽车产品、涡轮增压器以及特殊材料。霍尼韦尔公司总部位于美国新泽西州莫里斯镇。
霍尼韦尔公司成立于一八八五年,是超过百年历史的国际公司,一九九六年,被美国"财富"杂志评为最受推崇的20家高科技企业之一。其销售额曾经达到333.7亿美元,属于在多元化技术和制造业方面占世界领导地位的跨国公司(500强排名280位)。
霍尼韦尔的宗旨是以增加舒适感,提高生产力,节省能源,保护环境,保障使用者生命及财产从而达到互利增长为目的。为全球的楼宇,工业,航天及航空市场的客户服务。
霍尼韦尔国际公司是一个拥有多元化制造技术的领导者,服务于世界各地的客户,包括航天产品及服务、工业和家庭楼宇控制技术、汽车产品、涡轮增压器以及特种材料。霍尼韦尔在全球100多个国家/地区拥有116,000员工,霍尼韦尔以满足客户,力争成为世界自控先驱。
值得一提的是,1970年,霍尼韦尔合并与通用电气公司,形成霍尼韦尔信息系统,它由此在主机市场表现良好的电脑业务。 1986年,霍尼韦尔大大加强其与购买斯佩里航天航空业的地位。它即刻成为世界上领先的航空电子系统集成商。
评价:霍尼韦尔是一家从事自控产品开发及生产的公司,此公司是多元化制造技术的领导者。传感器品种比较多,比如看一下霍尔闭环/开环电流传感器的优缺点如下:
霍尔闭环电流传感器的优缺点:
优点:1、精度和线性都很好 2、温漂低 3、响应速度快、带宽大 4、抗EMI干扰能力强。缺点:1、电流消耗大 2、体积大,成本高
霍尔开环电流传感器的优缺点:
优点:1、电流消耗低 2、测量电流大小 ,传感器尺寸小,重量轻 3、可承受电流过载 4、价格低。缺点:1、只具有适度的测量带宽和响应时间 2、温漂大 3、用于高频电流测量,涡流损耗大。
三、德州仪器传感器(美国)
创始人:美国德州仪器由塞瑟尔·H·格林、J·埃里克·约翰逊、尤金·麦克德莫特、帕特里克·E·哈格蒂在1947年创办。最初是其母公司地球物理业务公司( GSI)用来生产新发明的晶体管的。
麦克德莫特是GSI最初在1930年创办时的创办者。麦克德莫特、格林、约翰逊后来在1941年买下了这个公司。1951年L&M部门凭借其国防方面的合同,迅速超越了GSI的地理部门。公司被重新命名为"通用仪器"。同年,公司又被再度命名为"德州仪器"。
德州仪器概述:德州仪器(TI),是全球领先的半导体跨国公司,以开发、制造、销售半导体和计算机技术闻名于世,主要从事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。德州仪器(TI)总部位于美国德克萨斯州的达拉斯,并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。值得一提的是,德州仪器是世界第一大数字信号处理器(DSP) 和模拟电路元件 制造商,其模拟和数字信号处理技术在全球具有统治地位 。尤其是2011年德州仪器以65亿美元收购美国国家半导体,进一步强化德仪的全球模拟半导体巨头地位。
德州仪器的半导体产品几乎占了其收入的85%(2003)。在包括数字信号处理器、数字模拟转换器、模拟数字转换器、能源管理、模拟集成电路等不同产品领域都占据领先位置。而无线通信也是德州仪器的一个焦点,全球有大约50%的移动电话都装有德州仪器生产的芯片。同时它也生产针对应用的集成电路以及单片机等。
德州仪器一直保持着世界半导体销售前十的地位。在2005年,它仅次于英特尔和三星,排在它之后的是东芝、意法半导体等。德州仪器主要竞争对手包括微型芯片技术公司、Cypress半导体公司、集成设备技术公司、三星电子以及Xilinx公司。
德州仪器在半导体行业拥有最大的市场份额,预测拥有超过370亿美元的可用市场总量。根据数据统计,德州仪器拥有14%的市场份额。
1942年开始,德州仪器凭借潜水艇的探测设备开始进入国防电子领域。之后,德州仪器和伊士曼柯达公司和联合信号公司(Allied Signal)一起,开始参与摩托罗拉的六标准差规范的制定。而这类产品包括雷达系统、红外线系统、导弹、军用计算机、激光导航炸弹等。
德州仪器曾经成为当时唯一一个大批量生产硅晶体管的公司。值得一提的是,中央研究实验室的杰克·基尔比在1958年研制出了世界上第一款集成电路。2008年,德州仪器建立了一个以"基尔比"命名的实验室,用于研究那些半导体技术创新思维。
德州仪器在1967年发明了手持计算器(当时价格高达2,500美元)。随后,在1971年研制出了单芯片微型计算机,并在同年的10月4日被授予了单芯片微型计算机的第一个专利证书。
荣誉:2007年,德州仪器曾经被《世界贸易杂志》(《World Trade Magazine》)授予年度最佳全球供应商。从2007年到2010年连续四年时间里,德州仪器曾经曾经被Ethisphere Institute列入"世界上最有道德感的公司"名单,并且是电子行业唯一入选的公司。
1954年 生产首枚商用晶体管
1958年 TI工程师Jack Kilby发明首块集成电路(IC)
1967年 发明手持式电子计算器
1971年 发明单芯片微型计算机
1973年 获得单芯片微处理器专利
1978年 推出首个单芯片语言合成器,首次实现低成本语言合成技术
1982年 推出单芯片商用数字信号处理器(DSP〕
1990年 推出用于成像设备的数字微镜器件,为数字家庭影院带来曙光
2000年 推出每秒执行近90亿个指令的TMS320C64x DSP芯片, 刷新DSP性能记录;
推出业界上功耗最低的芯片TMS320C55x DSP,推进DSP的便携式应用
2003年 推出业界首款ADSL片上调制解调器--- AR7
推出业界速度最快的720MHz DSP,同时演示1GHz DSP
评价:德仪的cpu是双核中最好的,虽然性能并非最好,但是最平衡,兼容性最好。德州仪器的芯片和处理器的确要比高通技高一筹,但是却输给了"卖基带送处理器"的高通,最主要的原因就是基带这部分的技术壁垒和专利壁垒实在是太高。事实上,在2G时代,德州仪器的OMAP处理器十分经典,搭载它的诺基亚和黑莓都是手机界的大佬,诺基亚是行业一哥,巅峰时期占有率超过40%的份额,黑莓曾经是美国手机市场老大,市场占有率一度超过50%。
但在2008年金融危机爆发后,德州仪器CEO理查德.谭普顿眼光短浅,当时居然把基带芯片部门卖了,为德州仪器后来在手机芯片市场的大溃败埋下苦果。
四、索尼传感器(日本)
创始人:日本东京为企业总部横跨数码、生活用品、娱乐领域的世界巨擘,其前身是“东京通信工业株式会社”。创立于1946年5月,擅长公关手腕的盛田昭夫与拥有技术研发背景的井深大共同创办,随后的经营团队由媒体娱乐出身的霍华德·斯金格与拥有技术研发资历的中钵良治共同领导。
公司国际化时,盛田昭夫感觉公司全名实在过于冗长,有碍国际化,想出能够像IBM那样好记又国际化的名称。决定用拉丁文的“Souns”(声音)、英文的“Sunney”(可爱的孩子)组合成“Sonny”,意思指以声音起家的可爱顽皮孩子。但“Sonny”在日文词汇里的发音是不吉祥的词汇,最后决定去掉其中一个字母“n”,“Sonny”变成了“Sony”,一个日式的英文名字。
索尼概述:索尼是日本一家全球知名的大型综合性跨国企业集团。索尼是世界视听、电子游戏、通讯产品和信息技术等领域的先导者,是世界最早便携式数码产品的开创者,是世界最大的电子产品制造商之一、世界电子游戏业三大巨头之一、美国好莱坞六大电影公司之一。其旗下品牌有Xperia,Walkman,Sony Music,哥伦比亚电影公司,PlayStation等。
荣誉:索尼曾经创造出神话般的辉煌历史。在2005年08月31日,Asian Integrated Media委托国际调查机构Syn-ovate在亚洲多个国家和地区进行的“2005亚洲1000名最佳品牌”中,索尼第2年蝉联第一品牌。在Harris Interactive于2006年7月12日所发布的调查中显示,索尼第7年蝉联美国第一最佳知名品牌。2010年亚洲品牌500强,索尼位列第一。
评价:值得一提的是,在手机相机传感器中高端市场,索尼几乎处于全球统治地位,几乎所有的旗舰手机都采用索尼的相机传感器。索尼曾经推出世界最小、实现4K分辨率、面向监控摄像头的CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器-IMX481。sony IMX481是类型为1/2.8的4K分辨率堆叠CMOS图像传感器。1.45平方微米的充足像素尺寸,再加上用于低噪声功能的最新像素技术,可改善弱光性能,使该传感器成为高端4K安防摄像机的理想选择。该图像传感器非常适合用于各种监控应用中的安全摄像机,比如防盗,灾难警报,交通监控系统或商业综合体。
索尼IMX377/378是一款跨界产品,被用在紧凑型相机(卡片机)以及手机中,而其隶属于索尼背照式传感器,其1.55μm大的单位像素尺寸在目前智能手机中十分抢眼,成像素质非常高,比如谷歌Pixel曾经在著名相机评测机构DXO的评分中取得了手机中的最高得分。
五、欧姆龙传感器(日本)
创始人:欧姆龙集团始创于1933年,立石一真先生在大阪建立了一个名为立石电机制作所的小型工厂,当时只有两名职员。公司在起步阶段除了生产定时器外,后来一度专门生产保护继电器。这两种产品的制造成为欧姆龙株式会社的起点。为了适应时代发展,在公司成立50周年纪念时,公司名称与品牌名称实现了统一,改为"欧姆龙株式会社"。
欧姆龙概述:欧姆龙集团率先研发生产了无触点接近开关,电子自动感应信号机,自动售货机,车站自动售检票系统,癌细胞自动诊断等一系列产品与设备系统,为社会的进步与提高人类的生活水平作出贡献的同时,欧姆龙集团迅速发展成长为全球知名的自动化控制及电子设备制造厂商,掌握着世界领先的传感与控制核心技术。
荣誉:第七届中国自动化市场研讨会(2010 CAMRS)和第二届中国自动化经营管理论坛暨 gongkong2010自动化年度评选颁奖典礼中,欧姆龙一枝独秀,囊括6项大奖,充分证明在这过去的 2010年自动化市场欧姆龙所做出的傲人成绩。
评价:欧姆龙产品品种达几十万种,涉及工业自动化控制系统、电子元器件、汽车电子、社会系统以及健康医疗设备等广泛领域。欧姆龙集团曾经率先研发生产了无触点接近开关,电子自动感应信号机,自动售货机,车站自动售检票系统,癌细胞自动诊断等一系列产品与设备系统,,欧姆龙集团迅速发展成长为全球知名的自动化控制及电子设备制造厂商,掌握着世界领先的传感与控制核心技术。
欧姆龙产品的优点十分突出,比如欧姆龙独有的核心生物传感技术,不但缩短了测量时间、提高测量舒适感的同时,更确保测量结果的准确性。
六、西克传感器(德国)
创始人:SICK成立于1946年,公司名称取自于公司创始人欧文·西克博士(Dr. Erwin Sick)的姓氏,总公司位于德国西南部的瓦尔德基尔希市(Waldkirch)。SICK已在全球建立了接近50个子公司和众多的销售机构,。
西克中国成立于1994年,为西克(SICK)在亚洲的重要分支机构之一。历经多年的发展与积累,已成为当地极具影响力的智能传感器解决方案供应商,产品广泛应用于各行各业,包括包装,食品饮料,机床,汽车,物流,交通,机场,钢铁,电子,纺织等行业。
西克公司概述:SICK是成立于1946年的企业,拥有50多家子公司和股权投资公司以及众多代理机构,足迹遍及世界各地。SICK传感器从工厂自动化到物流自动化再到过程自动化,SICK都是传感器领域内优异的生产商。作为技术及市场的领军人,SICK以其传感器和工业应用解决方案为安全有效地控制流程创造优异的基础,防止发生人身事故并且避免环境污染。
评价:SICK AG是传感器和分析仪器系统跨国制造商,是工业自动化领域的技术和市场佼佼者之一。SICK传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,比如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为SICK传感器传感器的进一步应用开创了新的一页。
值得一提的是,SICK传感器的质量十分可靠,光电开关,安全产品表现十分突出,汽车制造行业应用很广泛,历来是传感器里面的高端品牌,相比其他的传感器品牌,SICK传感器有些型号的价格要贵。
七、意法半导体传感器(意大利与法国)
创始人:意法半导体(ST)集团于1987年成立,是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。意法半导体是世界最大的半导体公司之一。
意法半导体公司概述: 意法公司销售收入在半导体工业第七大高速增长市场之间分布均衡(五大市场占2007年销售收入的百分比):通信(35%),消费(17%),计算机(16%),汽车(16%),工业(16%)。据最新的工业统计数据,意法半导体(STMicroelectronics)是全球第五大半导体厂商,在很多市场位居全球领先水平。比如意法半导体是世界第一大专用模拟芯片和电源转换芯片制造商,世界第一大工业半导体和机顶盒芯片供应商,而且在分立器件、手机相机模块和车用集成电路领域居世界前列。
意法半导体拥有世界上最强大的产品阵容,既有知识产权含量较高的专用产品,也有多领域的创新产品,比如分立器件、高性能微控制器、安全型智能卡芯片、微机电系统(MEMS)器件。
在移动多媒体、机顶盒和计算机外设等要求严格的应用领域,意法半导体是利用平台式设计方法开发复杂IC的开拓者,并不断对这种设计方法进行改进。意法半导体拥有比例均衡的产品组合,能够满足所有微电子用户的需求。全球战略客户的系统级芯片(SoC)项目均指定意法半导体为首选合作伙伴。
意法半导体在研发的投入上从未动摇过,被公认为半导体工业最具创新力的公司之一。制造工艺包括先进的CMOS逻辑(包括嵌入式存储器的衍生产品)、混合信号、模拟和功率制造工艺。在先进的CMOS领域,意法半导体将与IBM联盟合作开发下一代制造工艺,包括32nm 和 22nm CMOS工艺开发、设计实现技术和针对300mm晶圆制造的先进研究。
意法半导体在全球拥有一个巨大的晶圆前后工序制造网络(前工序指晶圆制造,后工序指组装、封装和测试)。公司正在向轻资金密集型制造战略转型。
意法半导体是世界上第一个认识到环境责任重要性的国际半导体公司之一,各地区公司因为表现卓越而荣获100多项奖励。
意法半导体为领先应用提供了业内最广泛的存储解决方案。意法半导体是非易失性存储器的主要供应商,包括:NOR和NAND 闪存。意法半导体为领先应用提供了业内最广泛的存储解决方案。意法半导体是非易失性存储器的主要供应商,包括:NOR和NAND 闪存。
意法半导体是世界领先的分立功率器件供应商之一,产品范围包含MOSFET (包括运用创新的MDmeshTM第二代技术的器件)、双极晶体管、IGBT、肖特基与超快速恢复双极工艺二极管、三端双向可控硅开关及保护器件。
评价:意法半导体是全球领先的半导体公司,提供与日常生活息息相关的智能的、高能效的产品及解决方案。可以说意法半导体的产品无处不在,比如三星大屏幕智能手机Galaxy Note 20 Ultra采用了意法半导体多样化的传感技术,包括世界首个多区块直接ToF传感器,以及意法半导体MEMS传感器和EEPROM存储器,摄像头拍照性能极其优异。值得一提的是,意法半导体以噪声最低、功耗最低的传感器,配合最高质量的软件,能够确保出色的用户体验。
八、西门子传感器(德国)
创始人:1847年10月1日,维尔纳·冯·西门子(Ernst Werner von Siemens)在其发明的使用指针是来指出字母顺序而不是摩尔斯电码的电报技术基础上建立了公司。公司随后被称为Telegraphen-Bauanstalt von Siemens & Halske。1850年,创始人的弟弟,卡尔·威廉·西门子在伦敦设立代表处。十九世纪五十年代,公司参与了俄罗斯远距离电报网络的建设工作。
1855年,创始人的另一个弟弟卡尔·海因里希·冯·西门子在圣彼得堡建立了一个新的分支机构。
公司不断地成长并开始涉足电气列车和灯泡。1890年,创始人退休,把公司留给了他的弟弟卡尔·海因里希和两个儿子阿诺德·西门子(Arnold von Siemens)以及乔治·威廉·西门子。1897年,西门子和哈尔斯克(Halske)联合成立了公司S&H。1919年,S&H和其它两家公司共同成立了欧司朗灯泡公司。
西门子概述:德国西门子股份公司创立于1847年,是全球电子电气工程领域的领先企业。西门子自1872年进入中国,140余年来以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地对中国的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,确立了在中国市场的领先地位。
在自动化与控制领域,西门子是世界上最大的工业自动化以及楼宇科技领域的产品、系统、解决方案和服务的供应商。德国西门子(SIEMENS)公司是欧洲最大的电子和电气设备制造商之一,由于西门子所涉及的领域非常广泛,它是家用电器行业中的“大哥”, 从我们的日常家用电器,比如西门子电冰箱、洗衣机等。西门子公司在电气自动化领域以及数字领域所拥有的技术在全世界都是处于领先地位的。比如西门子系列PLC为例,它有S7-200 SMART、S7-1200、S7-300/400、S7-1500等系列PLC,这些西门子的PLC产品在工厂中使用的非常多
评价:西门子产品非常大,质量可靠性非常好。比如通讯IT产品——手机,路由器,交换机,电脑,电话机等;比如医疗类产品——X光机,CT机等家电类产品——冰箱等。再比如工业控制类产品:PLC,数控机床,低压电器,触摸屏等。软件类产品:UG等。设计软件轨道交通类产品:地铁,高铁等。高端控制芯片类:如汽车稳定系统,刹车系统等。
九、英飞凌传感器(德国)
创始人:英飞凌科技公司于1999年4月1日在德国慕尼黑正式成立,是全球领先的半导体公司之一。其前身是西门子集团的半导体部门,于1999年独立,2000年上市。其中文名称为亿恒科技,2002年后更名为英飞凌科技。
英飞凌概述:总部位于德国Neubiberg的英飞凌科技股份公司,为现代社会的三大科技挑战领域--高能效、移动性和安全性提供半导体和系统解决方案。
Infineon 英飞凌专注于迎接现代社会的三大科技挑战: 高能效、 移动性和 安全性,为汽车和工业功率器件、芯片卡和安全应用提供半导体和系统解决方案。英飞凌的产品素以高可靠性、卓越质量和创新性著称,并在模拟和混合信号、射频、功率以及嵌入式控制装置领域掌握尖端技术。英飞凌的业务遍及全球,在美国加州苗必达、亚太地区的新加坡和日本东京等地拥有分支机构。2018财年(截止 2018年9 月 30 日),公司在全球市场的总营收为75.99亿欧元。
值得一提的是,2020年4月16日英飞凌曾经宣布:已经完成总价值90亿欧元(合人民币693亿元)对Cypress赛普拉斯半导体公司的收购案,英飞凌成为全球十大半导体制造商之一。
英飞凌科技公司的业务遍及全球,在美国苗必达、亚太地区的新加坡和日本东京等地拥有分支机构,是全球领先的半导体公司之一。英飞凌平均每年投入销售额的17%用于研发,全球共拥有41,000项专利。
中国在英飞凌的全球战略中具有举足轻重的地位。
评价:胎压监测的重要性逐渐被人们所认识,比如美国(2005 年开始)、欧盟与日本(2012 年开始)、韩国(2013 年)及中国(2009 已完成草案),这是继“安全带”与“第三煞车灯”外,另一个强制新车出厂前就必须加装的安全配件。值得一提的是,世界上生产胎压监测传感器芯片的厂家有英飞凌、飞思卡尔、GE。英飞凌是公认最好的胎压监测传感器芯片。
十、恩智浦传感器(荷兰)
创始人:荷兰恩智浦半导体(NXP Semiconductors)公司是全球前十大半导体公司,创立于2006年,先前由飞利浦于50多年前所创立。2019年10月,2019福布斯全球数字经济100强榜位列78位。
恩智浦公司概述:恩智浦提供半导体、系统解决方案和软体,为手机、个人媒体播放器、电视、机顶盒、辨识应用、汽车以及其他广泛的电子设备提供更优质的感官体验。恩智浦的产品技术与解决方案应用于以下五个市场领域:汽车电子、智能识别、家庭娱乐、手机及个人移动通信以及多重市场半导体,进而建立各大市场中的领导地位。
NXP是业界最丰富的多重市场半导体产品的供应商之一,产品包含从基础器件如计时器与放大器到可提升媒体处理、无线连接与宽带通信等功能复杂的芯片等。NXP Software 是一家完全独立的公司,同时也是一家提升移动电话视频、声频质量的软件解决方案领导供应商,它也是 Nexperia 合作伙伴计划的成员,因此客户可直接取得业界领先的 Nexperia 技术。
恩智浦的客户: 40家直接大客户营业额贡献率约为50%。主要客户包括:苹果、博世、大陆、 德菲尔、爱立信、诺基亚、诺基亚西门子网络、松下、飞利浦和三星。恩智浦半导体分销伙伴服务的客户有3万多家,国际分销商和大型经销商主要包括:Arrow、Avnet、Digi-Key、Future、Mouser、Edal、Premier Farnell和World Peace Group。
评价:恩智浦是车载雷达领域的领军企业。、恩智浦是第一家将77GHz RFCMOS雷达技术广泛运用于大批量生产的公司,也是突破性的S32汽车处理平台的开发商。无论是专注于L1-L3级自动驾驶的传统汽车制造商,还是开发自动驾驶出租车和安全运输应用以实现L4-L5级自动驾驶的“出行即服务”创新企业,雷达都属于高级驾驶辅助(ADAS)核心技术。恩智浦的全新雷达传感解决方案可以满足上述两种应用场景的要求,并提供专用优化方法,支持可扩展和设计重复使用,帮助汽车制造商满足不同品牌和车型组合的需求,进而可针对应用场景的性能要求灵活定制,减少了研发工作量,加快了产品上市速度。
日本排毒需用什么传感器检测?核辐射检测仪传感器傻傻分不清?
8月24日日本启动福岛第一核电站核污水排海,核污水经由1公里的海底隧道流向太平洋。据央视记者现场报道,福岛第一核电站周围辐射值超标9倍。
这一现象引发公众担忧,除了囤盐外,许多人还通过各个电商平台购买核辐射检测仪,原先乏人问津的产品现在销量猛增。
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下文主要介绍核辐射检测仪 以及其核心传感器部件——核辐射探测器,与核辐射传感器的区别和应用。核辐射探测器和核辐射传感器是两种截然不同的传感器。
核辐射也叫电离辐射或者放射性。放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量就叫核辐射,它是无色无味即看不见也摸不着,我们无法感知它的存在。必须通过专门的仪器设备来进行测量感知。
核辐射存在于所有的物质之中,这是亿万年来存在的客观事实,是正常现象。人类的很多活动都离不开放射性,例如人们摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为0.25mSv/年。戴夜光表每年有0.02mSv(毫西弗);乘飞机旅行2000公里约0.01mSv;每天抽20支烟,每年有0.5-1mSv;一次X光检查0.1mSv等等。
平均而言,人们每年受到约2-3毫西弗(mSv)源自自然的辐射 ,例如宇宙射线和地壳中的放射性物质。这种暴露水平被认为是安全水平。
用什么仪器设备检测辐射?
用来检测辐射值的仪器叫核辐射检测仪,又名辐射检测仪,是用于测量环境中辐射强度的仪器,常用于检测核辐射、核污染是否超标,一般是机场、海关、码头、安全组织、核电站或是研究机构、实验室等可能接触到核辐射、核污染的工作人员会用到。
▲核辐射检测仪结构
核辐射检测仪工作原理
核辐射检测仪主要通过其核心部件——核辐射探测器来测量辐射射线和它们的性质,利用射线与物质相互作用时所产生的多种效应,将各种需要检测的物理、化学等变量信息转变成可测量的电信号,再传给芯片进行计算得出结果。
核心敏感元部件-核辐射探测器
辐射探测器是用来对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装置或材料。 辐射探测器的工作原理基于粒子与物质的相互作用。
常用的核辐射探测器有电离室、计数管和闪烁计数器、原子核乳胶、固体核径迹探测器和半导体探测器等。 根据工作介质以及发生的效应,通常可分为气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器等:
①气体探测器 是利用电离辐射在工作气体中的电离以及离子在电场中的漂移倍增机制实现辐射测量。
气体探测器是最常见的核辐射传感器,其中最为知名、应用最广的是盖革-米勒计数器。
②闪烁探测器 是通过光电转换器件将辐射在闪烁体中产生的荧光转化为电信号来实现辐射测量。
(光导、信号输出)
③半导体探测器 是通过电场收集辐射在半导体介质中产生的载流子实现辐射测量。
核辐射检测仪的分类
核辐射检测仪主要分为小型便携式的个人剂量检测仪和便携式核辐射检测仪、固定式辐射监测报警仪、高精度的伽马射线检测仪以及大型门口放射性检测仪。
核辐射仪的使用
1. 在使用仪器过程中需要确保辐射检测仪的探测口与需要测量的放射源之间不存在任何阻挡。
2. 当使用辐射检测仪在对反射源进行测量的过程中不可以将测量窗口面向太阳,否则对读数可能会造成一定的影响。
3. 了解探头所处辐射检测仪位置,测量过程中探头所在窗口需要与被测物对准。
4. 当方式开关位于不同状态时,仪器所显示的读数可能会出现在低计数率情况下显示出的辐射水平会存在明显的波动。
核辐射仪的选择
辐射监测仪器选择应考虑监测目的、监测对象、辐射类型、使用环境、仪器性能指标等综合因素。仪器选择至少应考虑以下事项:
①剂量率或活度浓度的范围;
②灵敏度;
③被监测同位素/辐射性质;
④报警阈值;
⑤电源及其备份;
⑥环境条件;
⑦测试、校准和易于维护;
⑧异常情况下的功能;
⑨过载响应;
⑩故障指示;
其他核素对测量结果的潜在影响(特别在进行中子、氚和其他 β 监测时)。
什么是核辐射传感器?与核辐射检测仪有什么区别?
从上文介绍,我们了解到核辐射检测仪可以用来检测周围环境的辐射值,而核辐射检测仪里的核心传感器元件是核辐射探测器。
核辐射探测器和核辐射传感器是两种不同类型的传感器,核辐射探测器用于探测环境中的辐射射线 ,传感器本身不释放放射性射线;而辐射传感器则是使用放射性同位素来进行感知 ,传感器本身释放放射性射线。
核辐射传感器是指利用放射性同位素来进行测量的传感器,又称放射性同位素传感器。 核辐射传感器包括放射源、探测器和信号转换电路。放射源一般为圆盘状(β放射源)或丝状、圆柱状、圆片状(γ放射源)。
核辐射传感器的工作原理
核辐射传感器是基于被测物质对射线的吸收、反散射或射线对被测物质的电离激发作用而进行工作的。放射性同位素在衰变过程中放出带有一定能量的粒子(或称射线),包括α粒子、β粒子、γ射线和中子射线。
用α粒子 使气体电离比用其他辐射强得多,所以α粒子常用于气体成分分析,测量气体的压力、流量或其他参数。
β粒子 在气体中的射程可达20米。根据材料对β辐射的吸收,可测量材料的厚度和密度;根据对β辐射的反射可判断覆盖层厚度;利用β粒子的电离能力可测量气体流量。
γ射线 是一种电磁辐射,它在物质中的穿透能力比较强,在气体中的射程为数百米,能穿过几十厘米厚的固体物质,因此广泛应用于金属探伤、测厚,以及流速、料位和密度的测量。中子射线常用于测量湿度、含氢介质的料位或成分。
核辐射传感器应用:
1、工业领域:厚度计、液面计、密度计、材料内部探伤等;
2、医学领域:B超检测仪等;
3、国防:核研究、核检查、核防护等。
广泛应用在制药厂,实验室,发电厂,采石场,紧急状况营救站,金属处理厂,地下油田和供油管道装备,环境保护等部门。
什么是放射性? 它对人体健康的影响有哪些?
放射性衰变
放射性是指原子核自发释放出的辐射。原子由一个中心原子核组成,它包含带正电的质子和不带电荷的中子,周围是带负电的电子。在稳定的原子中,原子核内的力使它保持完整,并阻止任何粒子或能量的自发释放。
但是在某些原子中,由于质子和中子数量的不平衡或其他因素,原子核可能不稳定。这种不稳定性导致了一种被称为放射性衰变的过程。在此过程中,不稳定的原子核经历了一种自发转变以达到更稳定的状态。在该过程中,原子核发出各种不同类型的辐射。
放射性衰变释放的辐射主要有三种类型:
Alpha 粒子 (α):由两个质子和两个中子组成,本质上与氦原子的原子核相同。Alpha粒子带正电荷,相对较大和较重。Beta 粒子 (β):Beta 粒子可以是电子( β-)或正电子( β+)。β -粒子本质上是高速电子,而β +粒子是带正电的电子,也被称为正电子。Gamma 射线( γ):Gamma射线是一种类似于X射线的电磁辐射,但能量更高。它们既没有质量也没有电荷,但穿透力很强。放射性衰变是一种随机过程,特定放射性物质的衰变速率以其半衰期为特征,半衰期是指一半放射性原子核衰变所需的时间。半衰期的概念使我们能够估计衰变速率和在任何时间存在的放射物质的量。
放射性是一种自然现象,也会在多个过程中人为产生,例如核能发电、医学成像和工业应用。它既有益处,也有害处,具体取决于其应用和暴露水平。妥善处理、控制和监测放射性物质对于尽量减少它对人类健康和环境的潜在风险至关重要。
屏蔽的有效性
每种类型的辐射对物质具有不同的穿透能力和不同的电离能。它们会以不同的方式对生命造成损害。
虽然α alpha 粒子在放射性辐射中质量最大、能量最高,但由于它与物质的强烈相互作用,其辐射范围最短。Gamma电磁射线具有极强的穿透力,甚至可以穿透相当厚的混凝土。Beta放射性电子与物质相互作用强,距离短。
自然和人为辐射
我们经常暴露在环境中自然产生的辐射和人为辐射中。辐射量会因地理位置、海拔、个人和职业等因素而有所不同。
辐射暴露的主要来源有:
自然环境辐射
这种辐射存在于地球环境和大气中,来自宇宙射线、氡气等自然来源,以及岩石、土壤和水等陆地来源。
医疗
使用放射性同位素的诊断程序现已成为常态。诊断中最常用的放射性同位素是锝-99 (Tc-99)。核医学利用辐射来提供关于人体特定器官功能的诊断信息。
放射治疗可用于治疗某些疾病,特别是癌症,利用辐射削弱或破坏特定目标细胞。医疗设备的消毒也是放射性同位素的一个重要用途。
医疗对放射性同位素的需求正以每年5%的速度增长。
消费品辐射
这种辐射包含来自烟雾探测器等产品的辐射,一些建筑材料,以及含有放射性物质的某些类型的珠宝。
核工业
这种辐射包含核电站、核研究设施和其他与核有关的工业的辐射暴露,譬如本次日本排放核污水的福岛核电站。
一般而言,我们接触到的大多数辐射都是自然背景辐射。医疗也是一个重要的辐射暴露来源,特别是对于那些经常接受电离辐射医疗程序的人。但是,任何来自这些来源的辐射量通常远低于损害人类健康的水平。
辐射对人体健康的影响
辐射暴露对人体健康的有害量取决于辐射类型、辐射能量、持续时间和个体对辐射的敏感度。
一般而言,持续暴露于低水平的辐射可能会增加癌症风险或者其他长期影响。暴露在高水平电离辐射下例如放射性治疗或核事故,会造成急性影响例如放射病。
辐射剂量:
辐射剂量是指生物体在一段时间内吸收的辐射量。
一个人接收的辐射剂量对伤害的程度起决定作用。在放射医学中,总吸收剂量的单位是戈瑞Gray。1 戈瑞(Gy)等于一1西弗(Sv)。若人体暴露在1戈瑞以下,则可能会出现造血系统混乱。如果暴露在3戈瑞中,他或她的皮肤和粘膜会有烧伤样的损伤。如果剂量超过5戈瑞,胃肠道也会受到损害。更高剂量会对大脑和脊髓造成损伤。如果人体接收了超过20戈瑞,生存的机会微乎其微。
小剂量的能量不会立即导致细胞损伤。但是较大剂量会导致DNA受损。若没有完全或正确修复这种损伤,那么受影响的细胞可能在数年后恶化成肿瘤细胞。然而,在恶性肿瘤的发展中,很多因素例如饮食、生活方式,甚至是由基因决定的人体自身修复系统的效率,都起了一定作用。
根据所接收的辐射剂量可以对辐射暴露的危险程度进行分类。辐射剂量的测量单位是西弗(Sv),或者更小的单位,毫西弗(mSv)。低于100毫西弗的暴露被认为是低风险,100-500毫西弗是中等风险,暴露在500毫西弗以上为高风险。
日常生活中的辐射对人体健康的影响
辐射类型:
不同类型的辐射的危险程度不同。例如,纸张可以阻挡α粒子,在人体外它不算很危险,但一旦摄入或吸入,则会造成严重损害β粒子的穿透性更强,可能导致皮肤灼伤,而γ射线的穿透性很强,即使从远处也会造成体内损伤。
建议最大剂量
辐射暴露的危险剂量水平取决于多个因素,包括辐射类型、暴露时间和暴露受体的敏感性。以下是针对不同类型辐射暴露的建议最大剂量一般指南:
自然环境辐射
平均而言,人们每年受到约2-3毫西弗(mSv)源自自然的辐射 ,例如宇宙射线和地壳中的放射性物质。这种暴露水平被认为是安全 水平。
职业暴露
在处理放射性物质或从事涉及辐射暴露工作的行业中的工人可能会受到监管机构对其暴露的限制。在美国,职业安全与健康管理局(OSHA)为辐射工作人员设定了每年50毫西弗(mSv)的允许暴露 限值。
长期暴露
长期暴露在较低水平的辐射下会增加患癌和其他健康问题的风险。剂量越大,暴露时间越长,风险就越高。一般估计,每100毫西弗(mSv)的辐射量会增加约5%因辐射而患癌的风险 。
急性放射性疾病
短时间内暴露在高剂量的辐射下会导致急性放射病,可能危及生命。一般认为,急性放射病的阈值约为1000毫西弗(mSv) 。
保护自己免于辐射的三条经验法则
第一 >> 增加距离
2 m 距离,相对于1 m >> 剂量率降低为原来的1/4
4 m 距离,相对于 1 m >> 剂量率降低为原来的1/16 (剂量率与距离的平方呈反比!).
第二 >> 减少暴露时间
暴露时间减半 >> 暴露剂量减半
第三 >> 提供合适的防护
举例:20 cm 厚的混凝土 >> γ剂量率降低85%
辐射源
为了进行核物理实验,需要辐射源。以下给出一些例子:
矿物: 由于某些元素的同位素如铀、钍和钾的存在,一些自然产生的矿物具有放射性。
放射性矿物质的例子包括:
铀矿 (也被称为沥青铀矿):一种铀矿矿物,通常在花岗质岩石和伟晶岩中发现;
钒钾铀矿:一种钒酸钾铀矿物,通常存在于沉积岩中;
独居石:一种可以含有少量钍和铀的稀土磷矿;
铜铀云母:一种铜铀磷酸盐矿物,通常存在于花岗质岩石和伟晶岩中
钙铀云母:一种钙铀磷酸盐矿物,通常在沉积岩中发现。
值得注意的是,虽然在自然界中可以找到放射性矿物质,但若处理不当,尤其是吸入或摄入,它们也会
对健康构成威胁。因此,在处理放射性矿物时,采取适当的安全措施非常重要。
放射性同位素的举例: Co-60 (Gamma), Sr-90 Beta), Cs-137 (Beta, Gamma), 可在例如:3bscientific.com, imagesco.com, avantorsciences.com, unitednuclear.com 等科学商店购买。
镭: 在过去,镭被用作夜光表表盘、仪器仪表和出口标志的辐射发光材料
钍: 很有可能一些旧的煤气灯罩或焊条仍含有氚,但在处理任何潜在危险材料时,小心使用并遵循适当的安全程序很重要。然而,近年来,更安全的非放射性材料被开发出来,并在大多数应用中取代了钍。
古董店 也经常有含有放射性辐射源的物体和设备。
本文部分资料来自:
CEM华盛昌 《1分钟了解核辐射检测仪》
《半导体计数器 与 盖革-米勒计数器 相比,分别具有什么优势&特点?》
工采网《核辐射传感器的工作原理以及放射性的真相》
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