慢返传感器 称重传感器的分类,工作原理及使用方法
称重传感器的分类,工作原理及使用方法
称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上,新旧国标有质的差异。主要有S型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。
基本简介编辑
旧国标将应用对象和使用环境条件完全不同的“称重”和“测力”两种传感器合二为一来考虑,对试验和评价方法未给予区分。旧国标共有21项指标,均在常温下进行试验;并用非线性、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差以及额定输出温度附加误差6项指标中的最大误差,来确定称重传感器准确度等级,分别用0.02、0.03、0.05表示。
柱式称重传感器
衡器上使用的一种力传感器。它能将作用在被测物体上的重力按一
传感器结构图
定比例转换成可计量的输出信号。考虑到不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响,称重传感器的性能指标主要有线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性等。在各种衡器和质量计量系统中,通常用综合误差带来综合控制传感器准确度,并将综合误差带与衡器误差带(图1)联系起来,以便选用对应于某一准确度衡器的称重传感器。国际法制计量组织(OIML)规定,传感器的误差带δ占衡器误差带Δ的70%,称重传感器的线性误差、滞后误差以及在规定温度范围内由于温度对灵敏度的影响所引起的误差等的总和不能超过误差带δ。这就允许制造厂对构成计量总误差的各个分量进行调整,从而获得期望的准确度[1]。
分类编辑
称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类,以电阻应变式使用最广。
光电式
包括光栅式和码盘式两种。
光栅式传感器利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号(图2)。光栅有两块,一为固定光栅,另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物通过传力杠杆系统使表盘轴旋转,带动移动光栅转动,使莫尔条纹也随之移动。利用光电管、转换电路和显示仪表,即可计算出移过的莫尔条纹数量,测出光栅转动角的大小,从而确定和读出被测物质量。
码盘式传感器(图3)的码盘(符号板)是一块装在表盘轴上的透明玻璃,上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时,码盘也随之转过一定角度。光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号,然后由电路进行数字处理,最后在显示器上显示出代表被测质量的数字。光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。
液压式
如图4所示,在受被测物重力P作用时,液压油的压力增大,增大的程度与P成正比。测出压力的增大值,即可确定被测物的质量。液压式传感器结构简单而牢固,测量范围大,但准确度一般不超过1/100。
电容式
它利用电容器振荡电路的振荡频率f与极板间距d 的正比例关系工作(图6 )。极板有两块,一块固定不动,另一块可移动。在承重台加载被测物时,板簧挠曲,两极板之间的距离发生变化,电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化即可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少,造价低,准确度为1/200~1/500。
主要优点
电阻、电感和电容是电子技术中的三大类无源元件,电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的传感器,它实质上就是一个具有可变参数的电容器。
电容式传感器具有下列优点:
(1)高阻抗,小功率,仅需很低的输入能量。
(2)可获得较大的变化量,从而具有较高的信噪比和系统稳定性。
(3)动态响应快,工作频率可达几兆赫,稠b接触测量,被测物是导体或半导体均可。
(4)结构简单.适应性强,可在高低温、强辐射等恶劣的环境下工作,应用较广。
随着电子技术及计算机技术的发展,电容式传感器所存在的易受干扰和易受分布电容影响等缺点不断得以克服,而且还开发出容栅位移传感器和集成电容式传感器:因此它在非电量测量和自动检测中得到广泛应用,可测量压力、位移、转速、加速度、A度、厚度、液位、湿度、振动、成分含量等参数。电容式传感器有着很好的发展前景。
主要缺点缺点一:输出阻抗高,负载能力差
缺点二:输出特性非线性
缺点三:寄生电容影响大
电磁力式
它利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作(图5)。当承重台上放有被测物时,杠杆的一端向上倾斜;光电件检测出倾斜度信号,经放大后流入线圈,产生电磁力,使杠杆恢复至平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换,即可确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高,可达1/2000~1/60000,但称量范围仅在几十毫克至10千克之间。
磁极变形式
如图7所示,铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起导磁率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力,进而确定被测物的质量。磁极变形式传感器的准确度不高,一般为1/100,适用于大吨位称量工作,称量范围为几十至几万千克。
振动式
弹性元件受力后,其固有振动频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的变化,即可求出被测物作用在弹性元件上的力,进而求出其质量。振动式传感器有振弦式和音叉式两种。
振弦式传感器的弹性元件是弦丝。当承重台上加有被测物时,V形弦丝的交点被拉向下,且左弦的拉力增大,右弦的拉力减小。两根弦的固有频率发生不同的变化。求出两根弦的频率之差,即可求出被测物的质量。振弦式传感器的准确度较高,可达1/1000~1/10000,称量范围为100克至几百千克,但结构复杂,加工难度大,造价高。
音叉式传感器的弹性元件是音叉。音叉端部固定有压电元件,它以音叉的固有频率振荡,并可测出振荡频率。当承重台上加有被测物时,音叉拉伸方向受力而固有频率增加,增加的程度与施加力的平方根成正比。测出固有频率的变化,即可求出重物施加于音叉上的力,进而求出重物质量。音叉式传感器耗电量小,计量准确度高达1/10000~1/200000,称量范围为500g~10kg。
陀螺仪式
如图10所示,转子装在内框架中,以角速度ω绕X轴稳定旋转。内框架经轴承与外框架联接,并可绕水平轴 Y 倾斜转动。外框架经万向联轴节与机座联接,并可绕垂直轴Z 旋转。转子轴 (X轴)在未受外力作用时保持水平状态。转子轴的一端在受到外力(P/2)作用时,产生倾斜而绕垂直轴Z 转动(进动)。进动角速度ω与外力P/2成正比,通过检测频率的方法测出ω,即可求出外力大小,进而求出产生此外力的被测物的质量。
陀螺仪式传感器响应时间快(5秒),无滞后现象,温度特性好(3ppm), 振动影响小, 频率测量准确精度高,故可得到高的分辨率(1/100000)和高的计量准确度(1/30000~1/60000)。
电阻应变式
利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作(图11)。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。
板环式
板环式称重传感器的结构具有明确的应力流线分布、输出灵敏度高、弹性体为一整体、结构简单、受力状态稳定、易于加工等优点。目前在传感器生产中还占着较大的比例,而对这种结构传感器的设计公式目前还不很完善。因这种弹性体的应变计算比较复杂,通常在设计时把它看作为圆环式弹性体进行估算。特别是对1t及以下量程的板环式传感器设计计算误差更大,同时往往还会出现较大的非线性误差。 板环式称重传感器用途与特点:结构紧凑、防护性能好。精度高、长期稳定性好。适用于吊钩秤、机电结合秤及其它力值的测
数字式
1.定义
数字称重传感器是一种能将重力转变为电信号的力-电转换装置,它主要是指集电阻应变式称重传感器、电子放大器(英文简称AMC)、模数转换技术(英文简称ADC)、微处理器(简称MCU)于一体的新型传感器。
2.特点和应用
数字称重传感器和数字计量仪表技术的发展已逐渐成为称重技术领域的新宠,其以调试简便高效、适应现场能力强等优势正在该领域崭露头角。
3.S型定义
S型称重传感器
S型称重传感器如图所示是传感器中最为常见的一种传感器,主要用于测固体间的拉力和压力,通用也人们也称之为拉压力传感器,因为它的外形像S形状,所以习惯上也称S型称重传感器,此传感器采用合金钢材质,胶密封防护处理,安装容易,使用方便,适用于吊秤,配料秤,机改秤等电子测力称重系统。
构成编辑
1、敏感元件
直接感受被测量(质量)并输出与被测量有确定关系的其他量的元件。如电阻应变式称重传感器的弹性体,是将被测物体的质量转变为形变;电容式称重传感器的弹性体将被测的质量转变为位移。
2、变换元件
又称传感元件,是将敏感元件的输出转变为便于测量的信号。如电阻应变式称重传感器的电阻应变计(或称电阻应变片),将弹性体的形变转换为电阻量的变化;电容式称重传感器的电容器,将弹性体的位移转变为电容量的变化。有时某些元件兼有敏感元件和变换元件两者的职能。如电压式称重传感器的压电材料,在外载荷的作用下,在发生变形的同时输出电量。
3、测量元件
将变换元件的输出变换为电信号,为进一步传输、处理、显示、记录或控制提供方便。如电阻应变式称重传感器中的电桥电路,压电式称重传感器的电荷前置放大器。
4、辅助电源
为传感器的电信号输出提供能量。一般称重传感器均需外链电源才能工作。因此,作为一个产品必须标明供电的要求,但不作为称重传感器的组成部分。有些传感器,如磁电式速度传感器,由于他输出的能量较大,故不需要辅助电源也能正常工作。所以并非所有传感器都要有辅助电源。
原理编辑
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在它表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。
称重传感器
一、电阻应变片
电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。
设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R:
R = ρL/S(Ω) (2—1)
当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。
对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。我们有:
ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 (2—2)
用式(2--1)去除式(2--2)得到
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S (2—3)
另外,我们知道导线的横截面积S = πr2,则 Δs = 2πr*Δr,所以
ΔS/S = 2Δr/r (2—4)
从材料力学我们知道
Δr/r = -μΔL/L (2—5)
其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L
=(1 + 2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/L))*ΔL/L
= K *ΔL/L (2--6)
其中
K = 1 + 2μ +(Δρ/ρ)/(ΔL/L) (2--7)
式(2--6))说明了电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝伸长率(长度相对变化)之间的关系。
需要说明的是:灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数,它和应变片的形状、尺寸大小无关,不同的材料的K值一般在1.7—3.6之间;其次K值是一个无因次量,即它没有量纲。
在材料力学中ΔL/L称作为应变,记作ε,用它来表示弹性往往显得太大,很不方便
常常把它的百万分之一作为单位,记作με。这样,式(2--6)常写作:
ΔR/R = Kε (2—8)
二、弹性体
弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个,首先是它承受称重传感器所受的外力,对外力产生反作用力,达到相对静平衡;其次,它要产生一个高品质的应变场(区),使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。
以称重传感器的弹性体为例,来介绍一下其中的应力分布。
设有一带有肓孔的长方体悬臂梁。
肓孔底部中心是承受纯剪应力,但其上、下部分将会出现拉伸和压缩应力。主应力方向一为拉神,一为压缩,若把应变片贴在这里,则应变片上半部将受拉伸而阻值增加,而应变片的下半部将受压缩,阻值减少。下面列出肓孔底部中心点的应变表达式,而不再推导。
ε = (3Q(1+μ)/2Eb)*(B(H2-h2)+bh2)/ (B(H3-h3)+bh3) (2--9)
其中:Q--截面上的剪力;E--扬氏模量:μ—泊松系数;B、b、H、h—为梁的几何尺寸。
需要说明的是,上面分析的应力状态均是“局部”情况,而应变片实际感受的是“平均”状态。
三、检测电路
检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点,如可以抑制温度变化的影响,可以抑制侧向力干扰,可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等,所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。
因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高,各臂参数一致,各种干扰的影响容易相互抵销,所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。
常用材料编辑
称重传感器性能的好坏很大程度上取决于制造材料的选择。称重传感器材料包括以下几个部分:应变片材料、弹性体材料、贴片黏合剂材料、密封胶材料、引线密封材料和引线材料。 应变片和电阻元件材料 应变片是称重传感器的感应部分,它将外力的大小转化为电学量输出,是传感器最重要的组成部分,常用的应变片基材采用高分子薄膜材料,应变材质通常为高纯度康铜 。应变片的性能不仅仅与基材和康铜纯度有关,还与制造工艺有关。提高工艺技术水平也是改善传感器性能一个很重要的方面。 弹性体材料 称重传感器弹性体的作用是传递外力,它必须具有在受到相同力大小的时候,产生形变一样,因为应变片就粘贴在弹性体上面,弹性体的形变就是应变片的形变;同时它还须具有复位性,在外力消失的时候,可以自动复位。弹性体材料通常选择各样金属,主要有铝合金、不锈钢和合金钢等等。 贴片黏合剂材料 贴片黏合剂是把应变片和弹性体牢牢固定在一起,使它们产生的形变永远一致。由此可见,贴片黏合剂也是一个重要部件。21世纪初,使用叫多的贴片黏合剂是双组分高分子环氧系列黏合剂。21世纪初,它的性能与它自身的纯度、混合方式、储存时间、固化方式、固化时间等关系很大,在使用之前按要仔细看它的详细介绍。 密封胶材料 早期的称重传感器密封都采用密封胶,后来由于制造技术的发展,用焊接技术可以提高极大传感器的稳定性和使用寿命。虽然21世纪初很多采用了焊接技术,但是某些重要部位还需涂抹一些密封胶。密封胶一般都采用硅胶,硅胶具有稳定性好的优点,可以防潮、防腐蚀,绝缘性能也非常好。 引线密封和引线材料 传感器输出引线如果不固定的话,会发生损坏或松动,导致信号不稳定或没有输出。21世纪初传感器输出都采用连接器的方式,连接器的材质和紧固力度也会给输出带来影响。最好采用连接器跟密封胶配合使用。内部引线也需要固定,防止其到处移动。引线的质量也很重要,其材质性能从高到低的排列顺序依次为镀银、铜线和铝线。如果周围高频信号、无线电波干扰严重的话,还需采用屏蔽电缆;在腐蚀性环境和易燃易爆场合则需要采用防腐防阻燃和防爆电缆,外加套管进行保护。[2]
安装注意事项编辑
1、称重传感器要轻拿轻放,尤其对于用合金铝材料作为弹性体的小容量传感器,任何振动造成的冲击或者跌落,都很有可能造成很大的输出误差。
2、设计加载装置及安装时应保证加载力的作用称重传感器受力轴线重合,使倾斜负荷和偏心负荷的影响减至最小。
3、在水平调整方面。如果使用的是称重传感器的话,其底座的安装平面要使用水平仪调整直到水平;如果是多个传感器同时测量的情况,那么它们底座的安装面要尽量保持在一个水平面上,这样做的目的主要是为了保证每个传感器所承受的力量基本一致。
4、按照其说明中称重传感器的量程选定来确定所用传感器的额定载荷。
5、为防止化学腐蚀.安装时宜用凡士林涂称重传感器外表面。应避免阳光直晒和环境温度剧变的场台使用。
6、在称重传感器加载装置两端加接铜编织线做的旁路器。
7、电缆线不宜自行加长,在确实需加长时应在接头处锡焊,并加防潮密封胶。
8、在称重传感器周围最好采用一些挡板把传感器罩起来。这样做的目的可防止杂物掉进传感器的运动部分,影响其测量精度。
9、传感器的电缆线应远离强动力电源线或有脉冲波的场所,无法避竞时应把称重传感器的电缆线单独穿入铁管内,并尽量缩短连接距离。
10、按其说明中的称重传感器量程选定来确定所用传感器的额定载荷,称重传感器虽然本身具备一定的过载能力,但在安装和使用过程中应尽量避免此种情况。有时短时间的超载,也可能会造成传感器永久损坏。
11、在高度精度使用场合,应使/称重传感器和仪表在预热30分钟后使用。
应用编辑
在高速公路的入口处建造载重检测支路,当载重卡车驶过动态称重桥时,称重传感器和电子称即自行检查判断,同时给出信号控制交通信号灯。这样我们就能很好的知道车辆有没有超重,从而考虑要不要此车辆通行。这种应用在高速路上的称重传感器要求量程大,精度要求不是特别高,但是长期稳定性必须好,随着传感器和其它电子设备的发展,将会越来越智能化,从而实现无人控制就能阻止超重车辆通过,还能能车辆按重量收费。
接线方法编辑
称重传感器的出线方式有4线和6线两种,模块或称重变送器的接线也有4线和6线两种,要接4线还是6线首先要看你的硬件要求是怎样的,原则是:传感器能接6线的不接4线,必须接4线的就要进行短接。 一般的称重传感器都是六线制的,当接成四线制时,电源线(EXC-,EXC+)与反馈线(SEN-,SEN+)就分别短接了。SEN+和SEN-是补偿线路电阻用的。SEN+和EXC+是通路的,SEN-和EXC-是通路的。 EXC+和EXC-是给称重传感器供电的,但是由于称重模块和传感器之间的线路损耗,实际上传感器接收到的电压会小于供电电压。每个称重传感器都有一个mV/V的特性,它输出的mV信号与接收到的电压密切相关,SENS+和SENS-实际上是称重传感器内的一个高阻抗回路,可以将称重模块实际接收到的电压反馈给称重模块。假设EXC+和EXC-为10V,线路损耗,传感器2mV/V,实际上传感器输出最大信号为()*2=19mV,而不是20mV。此时称重传感器内部就会把19mV作为最大量程,前提是传感器必须通过反馈回路把实际电压反馈给称重模块。在称重传感器上将EXC+与 SENS+短接,EXC-与SENS-短接,仅限于传感器与称重模块距离较近,电压损耗非常小的场合,否则测量存在误差。
工作过程编辑
在测量过程中,重量加载到称重传感器的弹性体上会引起塑性变形。
电阻应变式称重传感器的工作过程
应变 (正向和负向) 通过安装在弹性体上的应变片转换为电子信号。
仪表应用编辑
称重仪表也叫称重显示控制仪表,是将称重传感器信号(或再通过重量变送器)转换为重量数字显示,并可对重量数据进行储存、统计、打印的电子设备,常用于工农业生产中的自动化配料,称重,以提高生产效率。
在工企业中应用的称重仪表性能指标通常用精确度(又称精度)、变差、敏锐度来形貌。仪表工校验仪表通常也是调校精确度,变差和敏锐度三项。
1.变差是指称重仪表被测变量(可明白为输入信号)多次从差异偏向到达同一数值时,仪表指示值之间的最大差值,大概说是仪表在外界条件稳固的环境下,被测参数由小到大变革(正向特性)和被测参数由大到小变革(反向特性)不划一的程度,两者之差即为仪表变差。可靠性 称重控制仪表可靠性是化工企业仪表工所寻求的另一紧张性能指标。可靠性和仪表维护量是相反相成的,仪表可靠性高阐明仪表维护量小,反之仪表可靠性差,仪表维护量就大。对付化工企业检测与进程控制仪表,大部门安置在工艺管道、种种塔、釜、罐、器上.
2.称重仪表在称重传感器中的稳固性 在划定事情条件内,称重仪表某些性能随时间连结稳固的本领称为稳固性(度)。仪表稳固性是化工企业仪表工非常体贴的一天性能指标。由于化工企业利用仪表的环境相比拟力恶劣,被测量的介质温度、压力变革也相比拟力大,在这种环境中投入仪表利用,仪表的某些部件随时间连结稳固的本领会低沉,仪表的稳固性会降落。徇或表征仪表稳固性尚未有定量值,化工企业通常用仪表零漂移来衡量仪表的稳固性。称重仪表稳固性的优劣直接干系到仪表的利用范畴,偶然直接影响化工生产,稳固性不好造成的影响每每双仪表精度降落对化工生产的影响还要大。稳固性不好仪表维护量也大,是仪表工最不盼望出现的事情。
3.称重仪表的 敏锐度偶然也称"放大比",也是仪表静特性贴切线上各点的斜率。增长放大倍数可以提高仪表敏锐度,单纯加大敏锐度并不变化仪表的基天性能,即称重仪表精度并没有提高,相反偶然会出现振荡征象,造成输出不稳固。仪表敏锐度应连结恰当的量。
对于大部分客户来讲,仪表精度虽然是一个紧张指标,但在实际利用中,每每更强调仪表的稳固性和可靠性,因为化工企业检测与进程控制仪表用于计量的为数不多,而大量的是用于检测。别的,利用在进程控制体系中的检测仪表其稳固性、可靠性比精度更为紧张。
随着仪表更新换代,特别是微电子技能引入称重仪表制造行业,使仪表可告性大大提高。仪表生产厂商对这天性能指标也越来越珍视,通常用平均无妨碍时间MTBF来形貌仪表的可靠性。一台全智能称重变送器的MTBF比一样平常非智能仪表如电动Ⅲ变送器要高10倍左右。称重仪表在使用前要与称重传感器配套进行数字标定。标定实际上就是用标准砝码对衡器进行校准。标定后的仪表内部保存有相对于这一组传感器的标定系数。有了这个系数后,仪表才可以把称重传感器的模拟信号转变为重量数字显示。
TJH-2A平行梁传感器
市场前景编辑
传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。
一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。
全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
选择编辑
另外,称重传感器的灵敏度、最大分度数、最小检定分度值等也是传感器选用中必须考虑的指标。
传感器的数量和量程
传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数(支撑点数应根据秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定)而定。一般来说秤体有几个支撑点就选用几只传感器。
传感器的量程选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载因素综合评价来决定。下面给出一个经过大量实验验证的经验公式。
公式如下:
C=K0×K1×K2×K3(Wmax+W)/N
式中 C一单个传感器的额定量程
W一秤体自重
Wmax一被称物体净重的最大值
N一秤体所采用支撑点的数量
K0一保险系数,一般取1.2~1.3之间
K1一冲击系数
K2一秤体的重心偏移系数
K3一风压系数
使用环境
称重传感器实际上是一种将质量信号转换成可测量的电信号输出装置。用传感器首先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对于正确选用传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。一般情况下,高温环境对传感器造成涂覆材料融化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题;粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响;在腐蚀性较高的环境下会造成传感器弹性体受损或产生短路现象;电磁场对传感器输出会产生干扰。相应的环境因素下我们必须选择对应的称重传感器才能满足必要的称重要求。
准确度等级选择
称重传感器的准确度等级包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。
应用范围及用途
譬如铝合金悬臂梁传感器适合于电子计价秤、平台秤、案秤等;钢式悬臂梁传感器适用于电子皮带秤、分选秤等;钢质桥式传感器适用于轨道衡、汽车衡等;柱式传感器适用于汽车衡、动态轨道衡、大吨位料斗秤等。称重传感器主要应用在各种电子衡器、工业控制领域、在线控制、安全过载报警、材料试验机等领域。如电子汽车衡、电子台秤、电子叉车、动态轴重秤、电子吊钩秤、电子计价秤、电子钢材秤、电子轨道衡、料斗秤、配料秤、罐装秤等。
应用编辑
计重收费是车辆通过设置在收费站收费车道前端的动态称重装置、车辆分离装置、车型识别装置时,数据采集处理装置将采集到的相关信息传送至车道收费计算机,对通行车辆按轴重或总重的超限情况确定适当收费标准的通行费征收方式。该系统应用到称重传感器,由于称重传感器的精准感知使得计重收费变得更加合理。 车辆驶入收费车道,其轮轴依次压过铺设在车道路面中的高精度动态轴重仪、轮轴识别器,控制模块将信号传输至数据采集处理器,经过预设的综合动态数据处理程序,称重数据处理器将计算出每轴轴重、总轴重、总车重、轴型(单轴、联轴)、轮胎类型(单双胎)等信息。安装在路侧的红外线车辆分离变频传感器可准确判别车辆是否完全通过。当车辆完全离开红外线光幕后,称重数据处理器将称重结果、车型判别结果等信息传输到车道收费计算机。车道收费计算机依据计重收费费率对车辆实行计重收费,并将车辆的载重信息和应交纳的金额显示在计重显示屏上。
新技术编辑
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,因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。
产品缺点编辑
缺点一:输出阻抗高,负载能力差
电容式称重传感器的容量受其电极的几何尺寸等限制不易做得很大,一般为几十到几百微法,甚至只有几个微法。因此,电容式称重传感器的输出阻抗高,因而负载能力差,易受外界干扰影响产生不稳定现象,严重时甚至无法工作。必须采取妥善的屏蔽措施,从而给设计和使用带来不便。容抗大还要求传感器绝缘部分的电阻值极高,否则绝缘部分将作为旁路电阻而影响仪器的性能,为此还要特别注意周围的环境如温度、清洁度等。若采用高频供电,可降低电容式称重传感器的输出抗阻,但高频放大、传感器远比低频的复杂,且寄生电容影响大,不易保证工作的稳定性。
缺点二:输出特性非线性
电容式称重传感器的输出特性是非线性的,虽采用差分型来改善,但不可能完全消除。其他类型的电容传感器只有忽略了电场的边缘效应时,输出特性才呈线性。否则边缘效应所产生的附加电容量将于传感器电容器直接叠加,使输出特性非线性。
缺点三:寄生电容影响大
电容式称重传感器的初始电容量小,而连接传感器和电子线路的引线电容、电子线路的杂散电容以及传感器内板极与周围导体构成的电容等所谓寄生电容缺较大,不仅降低了传感器的灵敏度,而且这些电容常常是随机变化的,将使仪器工作很不稳定,影响测量精度。因此对电缆的选择、安装、接法都有严格的要求。例如,采用屏蔽性好、自身分布电容小的高频电线作为引线,引线粗而短,要保证仪器的杂散电容小而稳定等等,否则不能保证高的测量精度。
应该指出,随着材料、工艺、电子技术,特别是集成技术的高速发展,使电容式称重传感器的优点得到发扬而缺点不断在克服。电容传感器正逐渐成为一种高灵敏度、高精度,在动态、低压及一些特殊测量方面大有发展前途的传感器。
五种误差编辑
1、特性误差。是由设备本身引起的,包括DC漂移值、斜面的不正确或斜面的非线形。毕竟设备理想的转移功能特性和真实特性之间会存在差距。
2、称重传感器应用误差。也就是由操作而产生的误差,包括探针放置错误、探针与测量地点之间不正确的绝缘、空气或其他气体的净化过程中的错误、变送器的错误放置等多种操作错误引发的误差。
3、动态误差。适用于静态条件的传感器会具有较强的阻尼,因此对输入参数的改变响应较慢,甚至要数秒才能响应温度的阶跃改变。一些具有延迟特性的称重传感器会在对快速改变响应时产生动态误差。响应时间、振幅失真和相位失真都会导致动态误差。
4、插入误差。是由于系统中插入一个传感器时,改变了测量参数而产生的误差。使用了一个对系统过于大的变送器、系统的动态特性过于迟缓、系统中自加热加载了过多的热能等,都会导致插入误差。
5、环境误差。称重传感器使用也会受温度、摆动、震动、海拔、化学物质挥发等环境影响,这些因素都极易引发环境误差。
误差分析编辑
1、称重传感器运用差错是操作人员发生的,这也意味着发生的缘由许多,例如,温度不同时发生的差错,包罗探针放置过错或探针与测量地址之间不正确的绝缘,别的一些应用差错包罗空气或其他气体的净化过程中发生的过错,运用差错也触及变送器的过错放置,因而正或负的压力将对正确的读数形成影响。
2、特性差错为设备自身固有的,它是设备的、公认的搬运功用特性和实在特性之间的差,这种差错包罗DC漂移值、斜面的不正确或斜面的非线形。
3、动态差错许多传感器的特性和校准都是适用静态条件下的,这意味着运用的输入参数是静态或类似于静态的,许多传感器具有较强阻尼,因而它们不会对输入参数的改动进行疾速呼应,如,热敏电阻需求数秒才干呼应温度的阶跃改动。
4、热敏电阻不会当即跳跃至新的阻抗,或发生骤变,相反,它是慢慢地改动为新的值,然后,若是具有推迟特性的称重传感器对温度的疾速改动进行呼应,输出的波形将失真,由于其间包含了动态差错。发生动态差错的要素有呼应工夫、振幅失真和相位失真。
5、插入差错是当体系中刺进一个传感器时,由于改动了测量参数而发生的差错,普通是在进行电子丈量时会呈现这样的问题,但是在其他方法的测量中也会呈现类似问题,例如一个伏特计在回路中测量电压,它肯定会有一个固有阻抗,比回路阻抗要大许多,或许呈现回路负荷,这时,读数就会有很大的差错,这种类型的差错发生的缘由是运用了一个对体系(如,压力体系)而言过于大的变送器;或许是体系的动态特性过于缓慢,或许是体系中自加热加载了过多的热能。
6、环境差错来源于传感器运用的环境,称重传感器要素包罗温度,或是摇摆、轰动、海拔、化学物质蒸发或其他要素,这些常常影响传感器的特性,所以在实践运用中,这些要素总是被分类会集在一起的。
工作原理编辑
负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称,用单项参数评价它的计量特性。
电阻应变式称重传感器主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上,弹性元件受力变形时,其上的应变片随之变形,并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。电阻应变式称重传感器的称量范围为几十克至数百吨,计量准确度达1/1000~1/10000,结构较简单,可靠性较好。大部分电子衡器都使用这种传感器。电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体弹性元件,敏感梁在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片转换元件也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化增大或减小,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号电压或电流,从而完成了将外力变换为电信号的过程。在测量过程中,重量加载到称重传感器的弹性体上会引起塑性变形。电阻应变式称重传感器的工作过程应变正向和负向通过安装在弹性体上的应变片转换为电子信号。最简单的弯曲梁称重传感器只有一个应变片。通常,弹性体和应变片通过多种方式来结合,类似外壳密封部件等来保护应变片。
称重传感器在选用时要考虑到很多因素,实际的使用当中我们主要从下列几个因素考虑。称重传感器的量程根据你的用途,称重传感器的量程选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载因素综合评价来决定。一般来讲,传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高。但是在实际的使用当中,由于加在传感器上的载荷除被称物体外,还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷,因此选用传感器时,要考虑诸多方面的因素,保证传感器的安全和寿命。其次称重传感器的准确度等级包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。在选用的时候不应该盲目追求高等级的传感器,应该考虑电子衡的准确度等级和成本。一般情况下,选用传感器的总精度为非线性、不重复性和滞后三项指标的之和的均方根值略高于秤的精度。称重传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间,保证安装合适,称重安全可靠;另一方面要考虑厂家的建议。对于传感器制造厂家来讲,它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。
称重传感器基本知识
1、什么是称重传感器?
称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。
2、称重传感器的测量原理是什么?
称重传感器采用金属电阻应变片组成测量桥路,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理,即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变,就是尺寸的变化)。
3、称重传感器的构造原理?
金属电阻具有阻碍电流流动的性质,即具有电阻(Ω),其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝,一般来讲,越是细长,其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时,其电阻值就会在某一范围内增减。因此,将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上,而且这种丝或膜又很细或很薄,粘贴又十分完善,那麽,当被测物体受外力而伸缩时,金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩,其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变片粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。
4、称重传感器的外形构造与测重形式?
称重传感器的外形构造随被测对象的不同,其外形构造也会不同。
A、比较常见的称重传感器的外形构造:
圆柱形(杯柱形);S形;长方形等。
B、测重形式:
压缩式;伸张式。
圆柱形(杯柱形)一般均为压缩式测重形式。
S形,长方形均为压缩式,伸张式两用测重形式。
C、内部金属称重梁形式:
一般分为单孔或双孔形式。
D、鹤林公司使用的称重传感器的外形构造与测重形式:
圆柱形——称重仓(压缩式),原料粉煤灰秤(压缩式)。
S形——皮带秤(压缩式),包装机袋重秤(伸张式)。
长方形——汽车衡(压缩式),轨道衡(压缩式),煤粉天平秤(伸张式),固体流量计(压缩式)。
5、称重传感器的电路组成?
称重传感器进行测量时,我们需要知道的是应变片受应变时的电阻变化。通常总是采用应变片组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变片引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。
设:电桥的输入激励电压为Ei, ①
则电桥的输出电压△E0为:
R1 R2
△E0=Ei×[(R1R3-R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)]
输入激励电压 ③ 输出电压
令电桥的初始条件为
R1=R2=R3=R4, ④
则△E0=0。
设电阻值R1的应变片受应变作用 R3 R4
后的电阻变化为R+△R,则电桥的输 ②
出电压△E0为:
△E0=Ei[△R/(4R+2△R)]≌(△R/4R)Ei (R>>△R)
由于△R=R×K0×ε,所以
△E0=(Ei×K0×ε)/4
例如,设K0=2,ε=1000×0.000001, Ei=1V
则: △E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV
式中 K0=系数(一般为2)
ε=应变系数(一般为500×0.000001~2000×0.000001;相当于10~40Kgf/mm2。)
Ei=输入的激励电压
为了增加电桥的视在输出,大多都将电桥设计成4枚应变片都受力作用的形式(4个工作片)。
此时 △E0=0.5mV×4=2 mV
6、传感器的输出灵敏度的表示方法?
电桥的输出电压通常用输入激励电压为1V时的输出电压(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。
7、为什么传感器内部要加补偿电路?
称重传感器在制造过程中,为了改善它的性能,特别是改善温度特性,一般要在应变片电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变片外,其中还增加了各种补偿电阻。
零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化,因此,出应变片本身的温度自补偿外,又加入了电阻温度系数和电桥中应变片的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等),以加强补偿作用。
灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化,即补偿弹性体的弹性系数和应变片的灵敏度系数随温度的变化。因此,对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡,额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。
8、称重传感器的参数指标(中英文对照)
Model: STC-100Kg (型号规格)
Cap: 100Kg (量程范围)
Date: 2005/01/14 (生产日期)
S/N: X02274 (出厂编号)
FSO: 2.9981 mV/V (灵敏度)
Recommended Excitation: 10V AC/DC (推荐激励电压)
Maximum Excitation: 15V AC/DC (最大激励电压)
Output at Rated Load: 2.9981 mV/V (额定负荷输出)
Non Linearity: <0.020% (非线性)
Hysteresis: <0.020% (滞后)
Creep(30 minutes): 0.029% (30分钟蠕动)
Non Repeatability: <0.01% (非重复性)
Zero Retum(30 minutes): 0.030% (30分钟零点漂移)
Temp. Effect/℃ on Span: <0.0015% (温度变化1℃对量程的影响)
Temp. Effect/℃ on Zero: <0.0026% (温度变化1℃对零点的影响)
Compensated Temp.Range: -10 to 40℃ (温度补偿范围)
Operating Temp.Range: -20 to 60℃ (工作温度范围)
Zero Balance: ±1% (零点平衡)
Input Resistance: 380±5Ω (输入阻抗)
Output Resistance: 350±3Ω (输出阻抗)
Insulation Resistance(50VDC): >5000MΩ (绝缘电阻)
Deflecion at Rated Load: Nil (零) (额定负荷下的倾斜度)
Safe Overload: 150% (允许超载)
Ultimate Overload: 300% (最终超载)
9、称重传感器引线功能的具体判断方法
由于不同生产厂家的传感器引线的颜色不同,所以不能以具体颜色来判断引线功能。
发展趋势与挑战编辑
新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段,在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种称重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。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
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:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到 cm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,此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。
显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的称重传感器是不可能的,许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破,一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。
称重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之泛的领域,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。
中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。传感器技术历经了多年的发展,其技术的发展大体可分三代:
第一代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。
第二代是上70年代发展起来的固体型传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。
第三代传感器是以后刚刚发展起来的智能型传感器,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,使传感器具有一定的人工智能。
资料显示,目前我国传感器产品约6000种左右,而国外已达20000多个,远远满足不了国内市场需求。中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更 是达90%,国产化缺口巨大。其中数字化、智能化、微型化等高新技术产品严重短缺。国家重大装备所需高端产品主要依赖进口。而涉及国家安全和重大工程所需 的传感器及智能化仪器仪表,国外对我国往往采取限制。 传感器技术产业渗透性强,其发展滞后局 面已经对我国新兴产业的推进形成制约。由于我国传感器技术总体实力仍处于弱势,短时间内寻求全面突破恐不现实。因此,发展传感器技术应首先争取在局部形成 突破,掌握一批具有自主知识产权的核心技术,通过这些关键性领域突破的辐射带动推动产业进步。 事实上,我国传感器产业在某些领域已形成优势。先施科技、远望谷等企业在超高射频RFID产品领域占据国内90%的市场份额。根据湘财证券研究报告,汉威电子气体传感器国内市场占有率也高达60%,气体检测仪器仪表市场占有率达9%。
在众多应用领域,传感器虽然是不可或缺的关键器件,但它只能依附于大的产业系统而存在,在很多领域往往还需要量身定做,不少单个领域市场规模并不大,因此企业不应一味追求规模。
随着市场的扩大,称重传感器的厂家也慢慢变得多了起来,如何在市场上能做的更好,不难分析得出,只有在不断的提高传感器的技术和服务才能走在市场顶端。随着新技术革命的来到,中国乃至全球都开始进入一个全新的信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器才是获取自然和生产领域中信息的最主要途径与手段。
在现代化工业生产以及自动化生产过程中,需要用到各种称重传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,称重传感器的功能是使设备工作在正常状态或最佳状态,并使生产出来的产品达到最好的质量。可以说,没有众多的优良的称重传感器,现代化生产也就失去了基础。如此看来,称重传感器将在这个智能化生产产业中是会有美好的发展前途。
欢迎关注订阅号--传感器(ALLsensor),交流分享传感器的应用信息,对接传感器资源。
传感器发展历史,你知道吗?(图文并茂)
来源:北京物联网智能技术应用协会
传感器与通信、计算机被称为现代信息技术的三大支柱和物联网基础,其应用涉及国民经济及国防科研的各个领域,是国民经济基础性、战略性产业之一。当前倍受国际关注的物联网、大数据、云计算技术,乃至智慧城市中的各种技术实现,对于传感器技术的需求也是巨大。
科技,让人类的能力圈不断扩大。如果说,机械延伸了人类的体力,计算机延伸了人类的智力,那么,无处不在的传感器,大大延伸了人类的感知力。
早在20世纪80年代,美国就宣称世界已经进入了传感器时代。早在20世纪80年代初,美国就成立了国家技术小组(BGT),帮助政府组织和领导大公司、国有企业和机构的传感器技术的发展。在保护美国武器系统质量优势的关键技术中,有八项是被动传感器。2000年,美国空军列举了15项有助于提高21世纪空军能力的关键技术,其中传感器技术排名第二。
美国的发展模式遵循先军工后民用、先改进后普及的发展道路,其特点是显著的:
(1)重视传感器功能材料的研究;
(2)重视传感器技术的发展。美国霍尼韦尔公司的固态传感器开发中心每年投资5000万美元在设备上,目前拥有计算机辅助设计、单晶生长、加工、图形发生器、分步重复摄影、自动喷漆。最先进的成套设备和生产设备。每三年左右更新n条线路,例如胶和光刻、等离子体蚀刻、溅射、扩散、外延、蒸发、离子注入化学气相沉积、扫描电子显微镜、封装和屏蔽动态测试。只有这样,才能保证技术的领先水平。
(3)重视工艺研究:传感器的原理不难,也不保密,最机密的是工艺(制造)。许多评价传感器不是一般的工业产品,而是完美的工艺杰作。在美国,大约有1300家生产和开发传感器的制造商,以及100多个研究所和学院。
传感器,不是 KOC 那种的新造词,而是一个非常传统的常用词汇,大家在新华词典中就可以轻松找到。英文称 Sensor 或是 Transducer。“传感器”在新韦式大词典中定义为:“从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。根据这个定义,传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式,所以不少学者也用“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”。
简单来说,传感器就是一种检测装置,通常由敏感元件和转换元件组成,可以测量信息,也可以让用户感知到信息。通过变换方式,让传感器中的数据或价值信息转换成电信号或其他所需形式的输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
国内外发展历程与现状
20世纪70年代初,西方发达国家大力发展计算机与通讯技术,忽视了传感器技术发展,造成了“大脑”发达,而“五官”迟钝的窘境,传感器产业相对惨淡。80年代初,美、日、德、法、英等国家相继确立加速传感器技术发展的方针,视为涉及科技进步、经济发展和国家安全的关键技术,纷纷列入长远发展规划和重点计划之中。并采取严格的保密规定对技术封锁和控制,禁止技术出口,尤其是针对中国。
日本1979年在《对今后十年值得注意的技术》中将传感器列为首位;美国国防部1985年公布的二十项军事关键技术中,被列为第十四项;《星球大战》计划、欧洲《尤里卡》计划、前苏联《军事航天》计划,英、法、德等国家高技术领域发展规划中均将传感器列为重点发展技术,并将其科研成果和制造工艺与装备列入国家核心技术。
美国认为,计算机技术是核心,敏感技术、光电子技术是关键和重点,新材料、微电子技术是支撑和基础。通信与计算机结合,以及多元化、新技术的融合代表着美国信息技术发展方向。
福布斯认为,当前,甚至今后几十年内,影响和改变着世界经济格局和人们生活方式的10大科技产品,传感器列为10大科技产品之首。
美国国家科学发展基金会认为,本世纪的重大变革就是:通过网络,把物质世界联接起来,并赋予它一个电子神经系统,使它具有能够感知信息的生命,而能够担当这一重任的核心就是传感器”。每年度财政预算约有69亿美元,用于传感器基础技术与应用研究,称其为“Sensor Revolution”(即:传感器革命)。
目前国际上缺乏制定国际标准的准则与规范,尚未制定出权威性的传感器标准类型。只能划分为简单的物理传感器、化学传感器和生物传感器等大的类别。
例如,物理传感器有:声、力、光、磁、温、湿、电、射线等等;化学传感器有:各种气敏、酸碱PH值、离子化、极化、化学吸附、电化学反应等现象等等;生物传感器有:酶电极和介体生物电等等。在产品用途和形成过程中的因果关系互相咬合,既不能划分到物理类,也不能划分为化学类,难以严格划分。
用传感器分类和命名方式,主要有以下几种类型:
(1)按转换原理可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
(2)按传感器的检测信息来分可分为声敏、光敏、热敏、力敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏和射线敏等传感器。
(3)按照供电方式可分为有源或无源传感器。
(4)按其输出信号可分为模拟量输出、数字数字量输出和开关量传感器。
(5)按传感器使用的材料可分为:半导体材料;晶体材料;陶瓷材料;有机复合材料;金属材料;高分子材料;超导材料;光纤材料;纳米材料等传感器。
(6)按能量转换可分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。
(7)按照其制造工艺,可分为机械加工工艺;复合与集成工艺;薄膜、厚膜工艺;陶瓷烧结工艺;MEMS工艺;电化学工艺等传感器。
全球产品化的传感器种类约有2.6万余种,我国已经拥有约1.4万多种,大多为常规类型和品种;7000多种可产品化,而在医疗、科研、微生物、化学分析等特殊品种上仍有短缺和空白,存在着较大的技术创新空间。
共性基础工艺与三大技术创新趋势
众所周知,由于敏感机理、敏感材料不同,加之工业现场环境、使用场景,以及被检测介质与个性化参数、结构等复杂性要求等特点,长期以来传感器一直处于多品种小批量生产状态,结合工艺技术的分散性、复杂性影响和设备装置价格昂贵等因素制约,业界称其生产过程为制造“工业工艺品”。各国工程技术人员围绕着工艺技术协同、融合,在产品规范化、性能归一化、功能集成化、结构标准化,以及工艺设备和工装夹具的产业化方面展开了长期的技术开发与创新,形成了一大批不同特色和特点的技术成果。
在美国硅谷传感器领域,围绕着以MEMS工艺技术为基础,根据不同行业和功能的需求,展开的不同封装结构的各种传感器产品创新,已经持续了近25年,形成的千奇百怪、五花八门的各种类型传感器产品,应用领域不断扩展,得到了各行业的广泛认同与接受。
正如硅谷MEMS工艺技术创始人丹尼斯先生所说:“20多年来,硅谷传感器产品一直都是围绕着以硅基材料为主体的MEMS芯片和不同行业领域的市场应用需求,开展不同结构形式的封装的产品竞争与创新”。因此,MEMS工艺技术是各种类型传感器的共性基础工艺技术,被业界称之为传感器创新源泉。2011年,美国行业认为MEMS工艺已经成熟,可以广泛推广应用,确立并形成了传感器产业围绕MEMS工艺技术和应用两大方向创新与突破:
一是敏感机理创新与工艺突破。提高了MEMS工艺技术在材料与工艺结构等基础理论与应用水平,比如在晶体与非晶体、各种半导体材料应用;在硅-硅键合工艺、硅薄膜工艺、金属薄膜工艺等多个领域的工艺技术创新,大大提高了产品生产的微型化、低成本、复合型、集成度等产业化基础水平。
二是智能化水平提高和应用创新。在多功能集成化、模块化构架、嵌入式能力、网络化接口等形成了创新与突破。极大地改善了产用难以对接的矛盾,搭建了生产制造与市场应用桥梁与技术通道,突破了行业在生产和应用长期形成的技术壁垒和发展瓶颈。同时也提高了各行业的产品自主选择和应用设计能力,大大刺激了应用需求,拓展了市场空间。
从美国传感器产业发展来看,呈现几个特点:
一是在共性基础技术上下功夫,并注重新技术、新工艺创新应用,不断提升品质。
二是强调传感器网络化、智能化节点技术、能量捕捉技术及协同创新。
三是核心技术都有政府管控、扶持、资助与推动的影子。
四是重点推广应用领域的引领与带动作明显。如军事工业、装备制造、物流、生态环境监控(森林防控)、移动医疗、智能家居等。
产业化生态体系与环境建设
借助共性基础技术和工艺,建立生产可柔性化、工艺规范化、产品标准化的生产体系,寻找产品的配套市场,彻底改变技术和市场的孤岛化、碎片化问题是传感器产业化的关键之处。根据MEMS工艺技术和产品市场应用特点,温敏、声敏、力敏、光敏、气敏、磁敏、频率等7大类型产品符合产业化技术特点和市场规模化需求,可实现产业化规模生产。
另外,以硅麦克风为代表的声敏传感器已经在国内外形成了十大主流特色品牌产品和商家(其中有瑞声、歌尔国内两家企业),实现了产业化规模生产;温、湿度传感器美国、德国、瑞士、日本、中国等国家都有规模化生产能力,在未来发展中温湿度将复合在其他物理量传感器之中,比如,力敏、磁敏可同时检测温湿度参数;频率含RF射频、毫米波等共性工艺技术接近、而参数、功能、应用差异较大的产品,可在同一厂家实现产业化。特别是在手机、智能交通、生物感知等应用领域具有爆发式增长,具有较大的诱惑力。射频器件95%仍是欧美厂商主导,甚至没有一家亚洲厂商进入。为了打破行业垄断现象,这将成为未来技术创新与竞争的焦点。
与国外相比,我国传感器产业发展缓慢主要是认识上的差距所致!对传感器带有偏见和片面的认识,缺乏国家战略认识高度。由于传感器分属不同行业和部门,存在多头管理,在发展上难于取得共识,管理乱象,政策支持缺乏力度导致产业分散,产品不能成为系列化;1200多家企业中95%以上属于小微企业,一方面缺乏足够的人力、物力、工艺技术条件等资源配置,产业化基础薄弱;另一方面市场准入门槛过高,缺乏相应的应用开发和技术创新能力,产品整体技术水平和参数性能指标,特别是可靠性、稳定性指标与国外同类产品相比要低1~2个数量级,无法满足市场对企业资质和配套能力的要求。第三是缺乏龙头企业引领和行业带动,缺乏国际化品牌、市场影响力、竞争优势和基础研究能力,导致行业内专业化企业数不足3%;核心芯片大都依赖进口,中高档产品几乎100%进口。整体工艺技术水平落后国外先进国家10~15年。
针对国内外产业现状对比和行业特点及存在问题,结合传感器技术工艺特征,业内期待在经济、技术优势和发达地区,聚集国内外数十家以上的传感器专业性公司和科研院所,组成具有产品技术工艺特色和产业化规模优势,以及国际市场影响力的产业集群或基地,形成年销售额1000亿元人民币(150亿美元)以上,并以年增长大于20%速度增长的国际化传感器特色产业园区。形成以敏感元器件为核心,智能化、网络化、模块化等集成应用为创新主体,物联网、智慧城市为应用目标的产业链构架(产业生态),同时具备政、产、学、研、用、服六维一体生态环境,实现产业化集群式发展,形成我国传感器“双生态”产业链,具有产业特色明显和区位优势突出的国际传感器产业园——即“传感谷”。
传感器技术发展经历的三个历史阶段
第1代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。
第2代传感器是70 年代开始发展起来的固体传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。
70年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展, 出现集成传感器。集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。例如:电荷耦合器件(CCD),集成温度传感器AD 590,集成霍尔传感器UG 3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口灵活等特点。集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/ 3 左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。
第3代传感器是80年代刚刚发展起来的智能传感器。所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路、微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能。90年代智能化测量技术有了进一步的提高,在传感器一级水平实现智能化,使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。
传感器的崛起历程及行业发展现状
苹果新一代手机iPhone 6和智能手表的亮相,让全球众多苹果手机的追随者又有了一次彻夜排队的理由。赋予苹果手机越来越强大功能的,不仅是越来越强大的芯片,更重要的是手机上越来越多、越来越精良的传感器。
数年前,当乔布斯拿着苹果手机“晃一晃”就可以让它有所反应的时候,手机的智能化时代真正开始了。几年后,手机从一种通讯工具变成了一个人们离不开的伙伴。
让手机具备这样“魔力”的,是触摸屏、陀螺仪、加速度计等各式各样的传感器。
——触摸屏是一种电容触摸传感器。用于感受手机位置和运动的,是陀螺仪和加速感应器。当你接电话把耳朵贴到屏幕上时,让屏幕变暗并关闭触摸屏的是红外线接近传感器。根据环境光线强弱自动调节屏幕亮度的,是环境光传感器。当然,还有用于导航的“指南针”——磁阻传感器,以及用光电传感器制作的摄像头。
在9月9日的发布会上,最大的亮点还是苹果在传感器运用上的突破。iPhone 6手机增加了集合多种传感器的动作协感应器,可以用来测量海拔高度的气压传感器,可以实现指纹支付的近场通讯模块和指纹传感器。iWatch背后的四个环状传感器,原理是通过LED光照射到皮肤上形成反射,以此判断血管的运动、检测佩戴者的脉搏。
不仅仅是手机,在汽车、家用电器、可穿戴设备上,以及工业自动化领域,越来越多的传感器成为机器的“耳目”。
普通公众了解甚少的是,即将给人们生活方式带来更大变化的物联网,其最核心的基础技术也是传感器。有科学家预言,传感器将像“人体的五官”一样,在未来充满各个领域和空间。
当下,随着物联网时代的开启,各式各样的传感器正成为无处不在的神经元,全球对于传感器的需求也开始呈现爆发性的增长。但是,在这一次盛宴开启的前夜,业界又遗憾地发现,中国似乎又落伍了。
在德国的博世,美国的霍尼韦尔、飞思卡尔这些传感器巨头享受它们“厚积薄发”带来的收益时,中国企业如何从中分一杯羹?
模仿人体五官
“传感器就好像是人的五官。”中科院微系统所传感技术联合国家重点实验室主任李昕欣对财新记者说,人类在计算机的时代,解决了大脑的模拟问题,相当于用0和1实现了信息的数字化,利用布尔逻辑解决问题;现在是后计算机时代,开始模拟五官。
传感器(transducer、sensor)往往又被称为换能器,功用是把其他信息转换为电信号。它通常由敏感元件和转换元件组成,能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。可以说,是传感器让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
传感器的发展,最早是来自工业自动化的推动。
出于提高效率的目的,工业生产开始由中央控制室控制各个生产节点上的参量,包括流量、物位、温度和压力四大参数,催生了传感器的发展。这个趋势从上世纪70年代开始,到现在也是传感器应用最多的一种形式。
清华大学精密仪器系教授董永贵告诉财新记者,在传感器这一概念“出现”之前,早期的测量仪器中其实就有传感器,只不过是以整套仪器中一个部件的形式出现。所以,中国在1980年以前,介绍传感器的教科书叫做“非电量的电测量”。
传感器概念的出现其实是测量仪器逐步走向模块化的结果。此后,传感器从整套仪器系统中独立出来,单独作为一个功能器件进行研究、生产、销售。
根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器两大类。物理传感器应用的是物理效应,将被测信号量的微小变化转换成电信号,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。
化学传感器则是以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器。近年来,出现了利用各种生物特性做成的生物型传感器,用以检测与识别生物体内化学成分。
在董永贵看来,严格来说传感器不算是一个单纯的学科方向,因为各个学科都有研究传感器的。依据新发现的物理现象、化学效应制造的新的传感器,实际上是对别的专业基础研究成果的二次开发。
他说,伴随电子电路技术的飞速发展,越来越多的测量问题集中到了传感器这一环节上。最终,传感器的性能决定了整套测量仪器的性能。“这是传感器发展最重要的推动力。”
“模拟人的五官”,只是传感器的一个比较形象的说法。传感器技术发展相对成熟的,还是工业测量中经常用到的如力、加速度、压力、温度等物理量。对于真实人的感觉,包括视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉,从传感器的角度来看,大部分不是很成熟。
“视觉、听觉可认为是物理量,相对好一些,触觉就比较差一些,至于嗅觉及味觉,由于涉及到生物化学量的测量,工作机理比较复杂,远未达到技术成熟的阶段。”他说。
传感器的市场,其实是由应用推动的。比如,化学工业中,压力、流量传感器市场相当大;汽车工业中,转速、加速度等传感器市场非常大。基于微电子机械系统(MEMS)的加速度传感器现在技术较为成熟,对汽车工业的需求拉动功不可没。
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是指可批量制作的,集微型机械结构、微型传感器、微型执行器、通信等于一体的微型器件或系统。它体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高,适于批量化生产,易于集成和实现智能化,同时也能实现某些传统机械传感器所不能实现的功能。
谷歌已经花费了五年的时间来研发无人驾驶汽车。这些汽车上已经没有了加速踏板、刹车踏板和后视镜,而是通过内部的传感器和车载电脑来控制汽车的运行。
在各类传感器的帮助下,过去属于人与人之间的互联网,延伸和扩展到了任何物品与物品之间。
1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”;2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》。该报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。
M2M就是把物与物联系起来,以达到人与物、物与物的实时交流,是物联网的最直接实现方式。
M2M技术,可以在运输过程中确保昂贵货物的安全,可以为运输中的冷藏货柜监测位置和温度,可以远程诊断发动机的状态,车主还可以实时接受导航和交通信息。
根据AT&T的评估,到2020年,全球M2M的连接数量将达到500亿。实际上,随着M2M解决方案的日渐成熟,通信、传感设备成本的下降,物联网将逐步渗入各个行业。
汽车、机械、大型设备等机器的全球互联,利用新的分析技术和商业智能解决方案,可以从海量数据中抽取出更多有价值的信息,也可以为客户提供更多的增值服务。
“物联网最核心、最基础的就是传感器。”中国物联网研究发展中心主任叶甜春对财新记者说,没有传感器就没有办法让机器自动感知信息。正是因为有了传感器加入网络,物联网的概念才被提出来。
外企厚积薄发
传感器在技术水平和功能上的迅速发展,一方面来自于计算机、检测等技术的发展,另一方面则源于应用领域需求的驱动。
2004年,摩托罗拉的半导体部门从摩托罗拉独立出来,成立飞思卡尔半导体公司,为汽车、消费、工业、网络和无线市场设计并制造嵌入式半导体产品。短短几年内,飞思卡尔就成为世界最大的半导体公司之一。
飞思卡尔迅速成功的最大理由,是手握来自摩托罗拉的数千项专利。这些专利有些可能来自几十年前,但是其厚重的积累终于换来了近年的爆发。
飞思卡尔部分重要的产品就是各类传感器。包括用于导航、动作捕捉的加速度传感器、磁力计,满足了医疗设备、导航设备、移动终端对高度精确的电子罗盘功能的需求。
近年来,在汽车领域,用于检测由于坠落、倾斜、运动、定位、振动和冲击等产生的力的变化的加速度传感器,被广泛用于安全气囊系统、电子稳定控制系统、电子泊车制动系统等解决方案。
基于MEMS的压力传感器可以测量大气压也可测量血压、胎压,为家电、医疗、消费电子、工业控制和汽车市场提供了强大的解决方案。
运动传感器结合压力传感器,可以用来监控卧床不起的患者,测量呼吸和心率,甚至在患者试图下床时向护士站报警,寻求帮助。
MEMS传感器的运用绝不仅限于手机,电脑、汽车、导航甚至电熨斗、运动装备中随处可见它的身影,比如导航仪在没有卫星信号的隧道可以判断是否可按惯性轨迹行驶,笔记本电脑在掉落时可自动开启硬盘保护程序,电熨斗在高温平放时自动切断电源等等。
“2008年乔布斯就拿着手机晃了一晃,就带来了加速度传感器市场的爆发。”无锡感芯半导体(consensic)副总经理张毅对财新记者说。但是,在他看来,压力传感器的市场将会更大。
他说,压力传感器与其他传感器不同在于,市场应用高度碎片化。压力传感器上世纪70年代已经被开发出来,几十年里应用遍布世界各个角落,但是因为距离老百姓生活比较遥远,不那么广为人知。压力传感器在汽车的胎压监测、油压监测、一些高端家电上应用非常广泛,未来将在智能产品上获得更多应用。
随着技术的进步,让压力传感器的成本降得足够低,把过去应用于军事、工业上的高端传感器,最终将应用到智能终端上。
“很多传感器过去是用在飞机上的,现在用到了手机上,比如加速度传感器、磁力计、气压计、陀螺仪。”张毅说,随着iPhone 6和iWatch上实现了气压计的应用,压力传感器的市场被打开了,未来会有大幅度上升,未来五年会有10亿美元以上的增量。
有了气压计,人们所在之处的海拔高度就可以被精确识别;用于室内导航的话,就可以进行楼层识别;在为汽车导航的时候,就可以分辨汽车是在在高架上还是高架下,而且随着气压计更多的进入移动终端,就可以让每个人都成为气象终端,进行个性化的气象预报。
随着材料科学的进步,人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器,光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器,用陶瓷制成压力传感器。
高小龙说,如今我们会看到传感器集成更多智能,并且需要更加紧密地将传感器与单片机和数字网络产品相互集成。传感器需要更多的分层智能,以便解决电力保存、安全性和连接性问题。随着即将来临的物联网应用浪潮,传感器系统会变得更加复杂、更具背景和环境感知能力。“幸运的是,我们所有身在其中的人将会感觉更加有趣。”
李昕欣介绍,从现在传感器的能力来说,有些地方还达不到五官的能力,但是有些能力能够超过,比如监测爆炸物的传感器。从传感器的发展趋势上看,需要解决功耗、体积、造价和寿命问题,让传感器越来越小,越来越便宜,功耗越来越低,每个人都可以有、可以大量占有。
现在博世、意法半导体、霍尼韦尔、飞思卡尔、日立等传统的电子制造业巨头,都把传感器作为未来业务的主要增长点,目前MEMS传感器年产值在200亿美元左右,但增长十分迅猛。
“现在很多公司都对传感器感兴趣,最重要的是如何设计一种产品,如何让用户接受传感器所带来的服务。”他说。
“每年20%的工业自动化的传感器的更换,这不是最伟大的市场。”他说,最伟大是历史上从来没有的市场,谁也没想到陀螺仪可以用到手机里,原来根本不敢有这个奢望。但是苹果就实现了,这才是更加宝贵的第一桶金。
“武装到牙齿”
今年以来,全球几大消费电子巨头纷纷发力抢占以智能眼镜及智能手表为代表的可穿戴设备市场。
在本轮可穿戴设备的追逐热潮中,传感器已然成为可穿戴设备产业链上最重要的组成部分。
2014年初,谷歌宣布,正在研发一款血糖监测隐形眼镜,通过使用微型血糖传感器和无线发送器,依靠对人的眼泪分析就能监测出体内血糖浓度,可让患者摆脱对血糖仪的依赖。英特尔公司也宣布耗资1亿美元收购Basis Science公司,该公司的传感器技术可以监测心率、血流量和散热量。
9月初,芬兰赫尔辛基的睡眠传感器公司Beddit宣布最新一轮融资获800万美元。
这家公司的传感器,就是通过穿戴者心脏收缩力检测个人的心跳,用胸壁运动探测呼吸的节律。胸带测量使用者就寝时间、起床时间、睡眠时间,检测心率、睡眠质量和呼吸运动,包括打鼾。
常见的可穿戴式物理传感器产品,包括可以监测心率的智能手机与智能手表,更加精确测量心率和心血管指标的胸带式传感器,放在跑鞋或鞋垫上,测量运动节奏、速度和距离的计步器。在不断发展的电子元件与新服装材料的推动下,传感器开始与服装集成,被应用到身体撞击检测、生物信号监控、生物力学监控和生物反馈等方面。
随着非植入式电化学和生物传感器的发展,可穿戴式传感器可以利用对眼泪、唾液、汗液,以及皮肤组织液等体液的检测来填补实时监测体内疾病及药效的空白。
谷歌的血糖监测隐形眼镜,就是通过泪液与血液间葡萄糖含量的相关性,应用于糖尿病的监测和管理。
过去镶嵌在假牙上的唾液传感器,现在已改进成了在牙齿上的图腾,并与远程无线数据传输相结合,实时反映人体情绪、激素、营养和代谢的情况。
此外,汗液、皮肤组织液、甚至尿液中也都有可以反映人体健康状况的物质。针对这些指标,大大小小的公司都在研发各种既轻小又精准的传感器,为实时检测人体健康状况创造了条件。
今年7月底,售价仅79元的小米手环颠覆了手环市场。小米生态链产品总监夏勇峰对财新记者说,这已经是手环的成本价格。
小米手环最主要的成本来自蓝牙芯片和加速度传感器,可以实现手机解锁、运动量监测、睡眠质量监测等功能。其中来自美国ADI亚德诺半导体的加速度传感器,号称是最低功耗的运动传感器、最省电的军用运动传感器。据该公司介绍,在美国的军用头盔上,也用了三颗同样的传感器。
加速度传感器在进入消费电子市场之前,实际上已被广泛应用于汽车电子领域,主要集中在车身操控、安全系统和导航,典型的应用如汽车安全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。
今年9月初,在上海召开的生物大数据研讨会上,军事医学科学院微生物流行病研究所教授杨瑞馥指出,基于微流控、生物传感器和微机电技术的POCT(point-of-care testing)快速检测技术,让检测设备越来越小型化,可以让检测走出实验室,来到野外、车载和家庭。
POCT可以解释为随时随地的检测,由于这种技术快速简便,效率高,成本低,检验周期短、标本用量少,而且试剂稳定且便于保存和携带,已经被广泛用于临床,甚至自我检测。
一个例证是,美国《时代周刊》评选出的2013年十大医疗突破中,就包括了一种能显示怀孕多久的家用验孕棒。该测试装置的原理,通俗来说就是把在原先医院中才能做的荷尔蒙人绒毛膜促性腺激素的水平检测,集成为一种生物传感器。
在POCT上应用的生物传感器技术,是利用离子选择电极、底物特异性电极、电导传感器等特定的生物检测器进行分析检测。该类技术是酶化学、免疫化学、电化学与计算机技术结合的产物。现在不仅有微型血糖检测仪,微型测序仪,甚至还有包含多种药物,可以实时检测患者体内状况,选择性释放药物的智能药丸。
在高小龙看来,我们现在所接触到的仅仅是可穿戴设备的冰山一角。先进的传感器将被整合到许多领域当中,例如服装、婴儿纸尿片和创可贴等。他认为,在不影响分辨率的前提下改进传感器的尺寸和功耗是推出更多应用的第一步。其他即将涌现的很酷的传感器应用包括智能配药系统和能够改善患者生活质量的医疗设备、机器人家电产品,以及汽车主动安全系统。
中国传感器差距
传感器作为现代科技的前沿技术,被认为是现代信息技术的三大支柱之一,也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。
然而,在传感器迎来春天的时候,中国公众看到的似乎仍然是国外半导体巨头的盛宴。
业内人士认为,虽然中国的传感器市场发展很快,但本土传感器技术与世界水平相比仍存在很大差距。
这种差距,一方面表现为传感器在感知信息方面的落后,另一方面,则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。由于没有形成足够的规模化应用,导致国内的传感器不仅技术低,而且价格高,在市场上很难有竞争力。
董永贵教授介绍,中国大致从1980年以后开始重视传感器技术的研究。经过多年的努力,在传感器研究方面的发展水平还算是比较好的。但是,在产品化方面的技术进步还不是很理想,很多传感器技术,其实国内的实验室研究水平并不是很差,可惜未能充分利用,没有转化为进入市场的成熟产品。
他说,传感器技术的研究需要比较长时间的投入,一款传感器的研发,要6年-8年才能成熟,一般中国企业都承受不了这么长的周期。中国企业更难以承受失败,而传感器的研究失败的风险很高。
根据董永贵在日本访问时了解到的情况,日本企业支持的研发中,很多形不成产品,但是企业能够承受,10项中只要2项-3项能够变成产品就行。
“相比之下,我们很多企业都是准备去拿别人现有的东西。”董永贵说,这种思路是有问题的,包括我们总是希望引进国外现成的、有自己项目的人才。“都不准备养鱼,而是捞一条鱼来。”
相比于比较大型的仪器设备,传感器在产品化过程中需要的投资一般不是很大,所以比较适合小型企业投资。在这方面,中国应该是有优势的。然而,如果从另外一个方面考虑,这也是一个短处。
传感器行业的一个特点是,传感器本身技术含量高,但单只传感器的价格一般不高。此特点导致的一个结果是,尽管传感器的技术附加值高,但单纯依赖传感器很难形成可观的产值。
按照董永贵教授的比喻,传感器有点像中药里的“药引”,本身功能很重要,但真正形成规模还需要依赖整服药剂才行。国外很多传感器公司一旦在某种传感器上有突破,很快会有相关的测量仪器开发出来。
“国内的企业在后续技术研发能力相对要差一些。”他说。
李昕欣对财新记者说,其实我们研究上不是差很多,但是一到产业化就出现很多问题,虽然许多原始创新国外还是带着我们走,更重要的是产业化的步伐太慢。技术上,中国的微制造的产能很大,容易实现批量制造,但是创造性还是差一些,如果把设计上的能力提高上去,产能才能发挥更大的作用。
无锡感芯半导体主要产品集中在压力传感器领域,其负责人张毅介绍,国内做类似产品的比较多,但真正有规模的只有一两家,因为产品种类非常多,测试比较困难,投资比较大,产业链非常长,手工测试很难满足消费电子客户的要求。
“要满足需求量大的应用,必须走标准化的测试设备,流程非常好,投资会非常大。”张毅说。
而且,在中国的专利保护机制下,传感器中辛辛苦苦研发出来的关键技术,往往呈现一种“诀窍”性质,被抄袭后,很难说清楚,企业也打不起官司。国内虽然也有MEMS传感器企业,但都是委托加工,搞不好就被加工企业自己拿去做了,目前的企业创新体系有很大的问题。
2012年的时候,一位国内传感器领域的前辈在一次会议上说,为什么中国传感器事业发展不好,就是缺乏能够到国务院讲课的领袖人物,这个领域研发的时间长,显著度不够,本身是很小的东西,所依据的物理现象是几十年、上百年前就发现的。
这位学者指出,这种研究实际上非常辛苦,比如说有一种加速度传感器,在石油行业中用于地震波测量,所依据的是苏联几十年前提出的原理,但是直到这位专家在苏联解体后,到了美国才形成产品得到应用。
“越是需要厚积薄发、广种薄收的领域,我们差距越大。”董永贵认为,现在差距有进一步拉大的趋势。
相关实业公司
精密电子-美国MEAS传感器公司已经掌握了世界领先的EMS制造技术,专业生产各种传感器。产品广泛用于航天、国防、军工、机械设备、工业自动控制、汽车电子、医疗、家用等行业。联通、暖通空调、石化、空压机、气象探测、仪器仪表等领域。公司率先在工业上实现硅微机电系统的批量加工技术,率先将LVDT商业化,率先将压电薄膜技术转化为低成本的商用传感器和生命特性。聚砜
主要传感器产品:压力和动压传感器、位移传感器、倾角位移传感器、霍尔编码器、磁阻传感器、加速度传感器、振动传感器、湿度传感器、温度传感器等。
霍尼韦尔国际是一家在技术和制造方面领先的跨国公司。公司成立于1935年,并加入霍尼韦尔和霍尼韦尔传感与控制战略部,是世界上首家开发STC3000智能压力传感器,技术领先的企业。目前拥有近60万个产品20多个系列,用户30万。近半个世纪以来,霍尼韦尔的传感与控制部以其优良的产品质量和可靠性,以及持续的技术创新赢得了世界声誉。
主要传感器产品:扩散硅压力传感器、变送器、陶瓷电容式压力变送器、扩散硅陶瓷电容式液位变送器、数字压力表、压力校准器等。
凯勒与压阻技术的发展密切相关。凯勒先生研制出第一台压阻式压力传感器后不久,他于1975年创立了凯勒,并在提供压力测量解决方案方面成为全球领先者。公司年产100万个传感器和10系列OEM压力传感器pr奥托斯
公司简介:爱默生电气公司于1890年在美国密苏里州圣路易斯成立,当时是电机和风扇的制造商。经过100多年的努力,爱默生从一个地区性的制造商成长为一个全球性的技术解决方案集团公司。它是《财富》杂志全球500强企业,在中长期电子行业中排名第一、第二。
公司简介:罗克韦尔自动化公司是具有百年历史的大型工业自动化公司,在全球工业自动化电源、控制和信息技术解决方案领域处于领先地位,1988年进入中国,在上海设有生产基地。罗克韦尔自动化为中国制造业提供世界级的产品和解决方案、服务支持和技术培训。同时,罗克韦尔自动化还在采矿、水泥、起重机和船舶应用、地铁、半导体、水处理和污水处理、轮胎、石油等各个工业领域为客户提供专家支持。石油化工、冶金、汽车、食品饮料、电力能源等。
主要传感器产品:压力传感器、温度传感器、电容式接近传感器、电感式接近传感器、光电传感器、超声波传感器等。
通用电气(GE)是一家多元化的技术、媒体和金融服务公司。它也是世界著名的传感器制造商之一。公司致力于不断创新、创新、再创造,为客户解决问题。GE由四个主要业务集团组成,每个集团包括多个共同发展的部门。GE的产品和服务范围从飞机发动机、发电设备、水处理和安全技术到医学成像、总线。商业和消费金融,媒体和工业产品。
美国零售公司是世界上最大的非接触式红外温度计的制造商之一。红外测温仪的销售量居世界同行业之首,公司拥有13个系列的红外测温仪、温度传感器和数百个品种。温度测量范围包括:-50~3000℃。RAYTEK(零售)红外温度计广泛应用于设备故障诊断、冶金热处理、电力、铁路、食品等诸多领域。
PCB是世界知名的传感器和测量仪器制造商。公司成立于1967年,致力于压电测量技术的研究、开发和产品制造。它的第一个ICP传感器(集成电路电荷放大器)享誉世界。加速度、压力、力、扭矩传感器。相应的测量仪器广泛应用于航空、航天、船舶、武器、核工业、石油化工、液压、电力、轻工、交通、车辆等领域。
主要传感器产品:加速度、压力、力、扭矩、冲击、振动、声学、模态和水声测量传感器及配套仪器设备。
公司简介:邦纳公司总部位于美国明尼苏达州,是世界一流的自动化技术专家和全面解决方案提供商,经过40年的发展,创新一直被视为产品应用和研发的源动力。
在压阻式压力传感器领域处于领先地位。该产品的温度范围可以达到-40150,为各种应用提供高性能的解决方案。
该公司是世界上最大和最强大的专业传感器制造商。可提供各种常规传感器和本质安全(防爆)、防振称重传感器、各种称重元件、显示控制器和各种耐高温(200~50℃)变送器(包括多级防爆装置)。美国及产品已进入60多个工业化国家。
德国把发展军事传感器作为优先发展技术。德国的传感器充分发挥了老工业强国的固有优势,然后凭借自身的品牌声誉、技术研发和质量管理优势,与德国制造商进行整合,其产品的市场竞争力将不可避免地显著提高。重视原材料成本节约和人力资本投资,保持产品技术领先,保持较高的市场占有率。
西门子在中国市场一直很活跃,在工业、能源和医疗领域处于领先地位。公司致力于产品开发和制造,设计和安装复杂的系统和工程,并定制一系列解决方案。同时,它也是具有优秀传感器的世界知名传感器制造商。质量。
WIKA是国际压力和温度仪表市场的知名公司,年营业额近5亿欧元,全球约有3.5亿台测量仪器由WIKA生产,在供应高质量测量仪器的同时,公司还为客户和整体提供相关的综合解决方案。把它们带入客户的生产过程中。
爱普科斯开发、制造和销售电子元器件模块和系统,专注于快速增长的尖端技术市场,包括汽车电子、信息和通信技术、工业电子和消费电子。产品在全球市场处于领先地位。
第一传感器技术公司于1999年从柏林科技大学核心研究部分离出来,凭借其雄厚的技术实力、创新精神、对客户需求的准确把握和对员工的高度责任感,成为压力传感技术市场的领导者。通过对压力传感器的研究,使产品最高工作温度提高到225℃,年产压力传感器芯片数百万片,拥有100000~10000个超净车间。
德国Baluff公司成立于1921年,是世界领先的传感器制造商。其产品包括BNS系列完整的电子和机电行程开关、BOS光电开关、BES电感接近开关、电容器开关、BMF磁开关、BTL线性位移传感器、RFID识别系统和各种插件产品。在机械设备领域,为用户提供创新和经验丰富的传感器应用。
本集团成立于20世纪60年代初,在美国、瑞士和中国设有分公司,在英国、荷兰、比利时、日本等国家和地区设有分公司和办事处,已发展成为一家专业的跨国集团公司。ce接近开关传感器,工业现场总线,本质安全的隔离栅格和各种工业快速连接器。
主要传感器产品:电感、磁感应、电容式接近开关传感器、光电传感器、本质安全隔离安全栅、流量开关传感器、各种总线用连接器等。
贝加福是世界上最著名和最大的传感器公司之一。公司成立于1945年,于1958年向世界引进了具有革命意义的第一代电感传感器,并成功地应用于化工、石油等行业,从电感传感器到超声波传感器,从光电传感器到腐烂传感器。从识别系统到现场总线系统,从液位、料位传感器到安全屏,从防爆传感器到安全栅和隔离栅,各种传感器都有专门的研究和高质量的产品。
主要传感器产品:电感/电容/磁接近开关、距离/距离传感器、光电传感器、编码器、视觉传感器、拍摄传感器、倾斜传感器、超声波传感器等。
史克公司成立于1946年,现已在全球40多个国家设立分公司,传感器种类繁多,产品质量优良,2008年销售额超过7亿欧元。
主要传感器产品:超声波传感器、电容/电感/电磁接近传感器、磁柱传感器、色标传感器、荧光传感器、颜色传感器、距离传感器等。
公司成立于1986年,通过ISO 9001认证,引进先进的自动化ERP物流仓储管理系统,秉承德国公司严谨务实的风格。产品质量可靠。产品经过100%的测试,投入了大量的研发资金,并取得了多项专利成果,UL光电式反火传感器等产品已成为传感器行业的标准产品。
主要传感器产品:聚焦/对比度/反射传感器、可编程彩色标签传感器、电容式标签传感器、电感环形传感器、环形/角度叉形光栅传感器、接近开关等。
Sensortechnics是德国知名的精密压力传感器制造商,现隶属于AugustaTechnologies。该公司可以提供从1毫巴到1000毫巴的产品。该公司开发和制造压力传感器和传感器系统、液位传感器和开关,以及氧传感器和流量传感器。并专门生产传感器和高度定制的复杂集成遥感系统,为客户提供OEM流体控制系统。
本公司专业生产数据采集系统和数据采集器,由于采用了核心专利技术,使得应用非常方便,软件、系统、传感器齐全。测量大型发电机和压缩机。
本公司在铁水检测和接近传感器行业已有20年的历史,其商标享誉全球,产品质量不仅代表了长期使用的可靠性,而且具有安全性和权威性。红外热金属探测器是Proxitron公司的特色产品。该产品可用于钢管生产线铁水的检测和识别,也可用于判断目标温度是否正确。
这家公司在流体控制方面是全球领先的。公司在40个国家和地区建立了经销商和合作伙伴,并建立了各种客户网络。每年,我们的员工致力于开发新的和高度先进的产品和解决方案,系统集成过程测量和控制单元解决方案。良好的解决方案和良好的服务。
主要传感器产品:流量传感器、气体传感器、压力传感器、分析传感器、温度传感器等。
英飞凌科技有限公司总部位于德国纽比堡,为现代社会三大技术挑战提供半导体和系统解决方案:高能效、连通性和安全性。英飞凌每年将17%的销售额用于研发,并在全球拥有22900项专利。英飞凌是全球领先的sem公司之一。公司生产具有优良性能的半导体传感器。
公司成立于1986年,是世界上厚膜技术电子设备的领先制造商。公司拥有广泛的业务领域,以满足企业和用户的特殊需要。公司的客户覆盖汽车工业、电子工业、医药等行业。
主要传感器产品:线性和旋转传感器、陶瓷和不锈钢压力传感器、金属箔传感器等。
瑞士凯勒测量技术有限公司是世界著名的扩散硅压阻式压力传感器制造商,具有强大的研发能力和完整的产品系列,从低成本的工业型到高精度型,以满足实验室要求。产品广泛用于航空、船舶、火车、汽车等领域。压力测量系统、工程机械、石油、石化、电厂、环保、冶金、空调等领域。
主要传感器产品:扩散硅压力传感器、变送器、陶瓷电容式压力传感器、变送器、扩散硅陶瓷电容式液位传感器、变送器、数字压力表、压力校准器等。
E+H公司成立于1953年,总部设在瑞士雷纳奇。在德国、瑞士、法国、美国、日本等世界工业国家建立了大规模的生产中心。公司拥有70家独立子公司,分布在世界各地,公司的质量管理和完善的质量保证体系已达到ISO 9001国际标准。
在过去的几十年里,宝梦集团作为国际领先的传感器供应商赢得了全球声誉。长期以来,它一直为工厂和工艺自动化应用提供创新的高质量传感器产品,具有丰富的基于各种传感器技术的标准产品组合。
主要传感器产品:光电传感器、电感传感器、电容传感器、超声波传感器、力/应变/压力传感器、磁传感器等。
MEMSENS是一家专业从事压力传感器和压力变送器的开发和制造的瑞士公司。目前,公司已向市场推出两种产品:OEM压力传感器和压力变送器。技术服务,主要服务内容是提供传感器技术开发和咨询。公司位于瑞士微电子和微加工技术中心。它周围有欧洲和世界知名的大学和研究机构,并与它们有着密切的联系和合作。
公司从事陶瓷厚膜技术工程师多年。1989年,微特公司成立了传感器部,具有独立开发陶瓷压力传感器的能力。自上世纪90年代中期以来,微特公司成立了欧洲集团公司,专注于技术生产。蚂蚁在德国、法国和意大利都有分支机构。Microtel是国际微电子和封装学会的成员,并参与欧洲研究和发展计划。
数据逻辑自动化部门是全球工业领域自动识别系统的主要制造商之一。为客户提供更全面的自动化解决方案,包括工业传感器、工业安全防护、自动条码扫描系统、机器视觉系统、RFID技术解决方案等。其著名的T.、TL80、TL10、S60-W、S50-W等彩色标签传感器系列产品在世界彩色标签传感器行业中占有领先地位。阿贝尔传感器市场。
主要传感器产品:彩色标签传感器、微型传感器、管状传感器、反射荧光传感器、彩色传感器、微型传感器、光纤颜色传感器等。
Gefran集团总部位于意大利,在全球拥有六家制造工厂,在生产和应用熔体压力传感器方面具有一定的优势。
主要传感器产品:线性位移传感器、张力传感器、熔体压力传感器、压力传感器、温度传感器、相对湿度传感器等。
日本是传感器技术的十大技术之一。日本商人声称控制传感器技术主导的新时代。日本非常重视与传感器技术的开发利用和被列为国家重点发展的六大核心技术有70个关键的科学研究。项目由日本在上世纪90年代制定的科学与技术系,18种是传感器技术密切相关,日本强调的是实用性和商业化推广并改进,第一,从引进、消化、模仿到自我完善和创新设计。前者花费更多,而后者花费更少,速度更快。在研发方面,约有800个厂家生产,在日本开发的传感器。
横河电气是世界知名的测量、工业自动化控制和信息系统的领导者。自1915年成立以来,它一直致力于为用户提供先进的专业技术,以支持客户进行商业效率改革。测量仪器部门是其测量的核心。ng技术,具有高稳定性、高可靠性的产品和始终领先的测量技术,与安藤电气公司合并,进一步拓展了通信测量仪器的生产领域,在信息处理领域也充分发展了尖端技术。目前,医学影像信息系统已经在许多医院得到应用,为支持医疗、医疗领域的信息化做出了贡献。
欧姆龙集团拥有数十个产品,涉及工业自动化控制系统、电子元器件、汽车电子、社会系统和卫生医疗设备等领域,是世界著名的自动化控制和电子设备制造商。它拥有世界领先的核心传感和控制技术。
富士电气集团通过创造经济效益,使企业集团价值最大化,以对社会、股东和投资者的贡献为经营基本原则,为了实现这一目标,从10月份开始实行全业务分割为子公司的纯控股公司制。2003年,通过专业公司的自筹资金和快速运作,形成了行业内实力最强的专业公司。公司的硅电容式传感器和变换器具有独特的技术解决方案,特别是在静压保护领域。
随着工业自动化的快速发展,KEYENCE作为传感器和测量仪器的主要供应商,不断开发和制造更新更可靠的产品,以满足各种制造业的需要。在其行业中处于领先地位。
主要传感器产品:光纤传感器、光电传感器、数字激光传感器、接触传感器、RGB颜色传感器、接近传感器、压力传感器等。
本公司成立于1933年,是一家专业从事仪器仪表电子生产和销售的公司。为了保持在全球市场的竞争优势,不断提高技术,研发部门一直采用高品质的产品来满足客户的需求。cts是铸造、制糖厂、热处理机械制造、农业装备制造和气象装备制造。
该公司是印度生产压力、流量指示器和数字传输系统的先驱;它为印度工业、军事设施、原子能研究和空间研究组织提供最先进的传感器。
公司最初为科研院所和大学提供产品,现在产品已进入汽车等行业,通过与外国公司合资,产品可以满足更复杂、更灵敏的测量和测试仪器和系统的需要。
主要传感器产品:称重传感器、位移传感器、压力传感器、扭矩传感器、振动传感器、机床传感器、钻具传感器、磨具传感器等。
公司已发展成为出口温度传感器、湿度传感器、大气温湿度、压力传感器的供应商,在电子领域享有一定的声誉,具有生产压力传感器、温度传感器、信号调节器和控制器的丰富经验。
经过40多年的发展,韩国智控公司凭借不断创新和优良的质量优势,在压力、温度、天然气计量领域一直处于领先地位。在世界各地有0家分公司。
与国外先进国家相比,我国传感器技术研发滞后了10年,生产技术落后了15年,近年来,传感器技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室和机器人国家重点实验室的研究开发基地有:建立了敏感元件和传感器产业。目前,我国已有1688家企业从事传感器生产和研究。国内传感器生产厂家在增加品种、提高质量和经济上投入巨资,应以经济效益为目标,加快传感器产业化进程,努力使近年来国内传感器和仪表元器件市场占有率达到70~80%,高端产品达到60%以上。
1995年,经国家计委批准,国家传感器工程研究中心设在沈阳仪器科学研究所。是国内唯一从事传感器技术工程研究和生产试验的国家机构,专业从事MEMS技术、硅微芯片、机械热磁传感器和传感器等传感器的基础技术和工程技术的研究。硅基力敏、微机电传感器、变送器及相关仪器的专业生产线。公司拥有传感器CAD设计中心、传感器可靠性测试中心、专用工艺设备及200多套仪器及配套标准生产现场和实验室基础设施,掌握并具备设计、加工、包装、测试、快速研发等核心技术和能力。以及从传感器敏感芯片到传感器及相关仪器及整机产品的大批量生产。主要传感器产品:力/热/磁传感器、变送器等。
深圳清华大学研究所
1996年12月,深圳市政府和清华大学本着优势互补、联盟强大的原则,联合成立了深圳清华大学研究所,探索了产学研一体化的新模式。深圳力河高科技有限公司(简称清华力河)是由清华大学研究所创办的高新技术企业,公司已成功实现石英谐振力传感器的产业化,是国家八、九五计划重点科研项目。产权方面,已被国家计委列为国家高新技术产业化示范基地。
汉威电子是一家专注于气体传感器、检测仪器研发、生产和销售的高科技企业。河南省拥有100家高成长性民营企业和制造信息示范企业,拥有自主知识产权的气体传感器和气体检测仪器,并已形成家用商业、个人防护、工业在线监测、环保等一系列气体检测产品。裂解、采矿安全、废气酒精含量检测及工程监控系统,拥有丰富的产品线。2009年10月,公司成功上市于深圳证券交易所创业板市场,产业链条齐全,是国内外知名的气体检测产品专业制造商。
北京昆仑海岸传感技术中心是以中国科学院力学、声学、航天部等大型科研单位为依托,与清华大学等高校形成长期科研合作的大型专业工业控制企业联盟集团。专业设计、生产、销售传感器、变送器、各种测控仪表、热工仪表、现场控制器、计算机控制系统。数据采集系统、各种环境监控系统、专用控制系统应用软件及嵌入式系统开发与应用通信、电力、石化、环保、造纸、冶金、食品、医疗、暖通空调等领域的产品具有广阔的应用前景。主要传感器产品有:温湿度变送器、压力压差液位变送器、位移、称重、电传感器等。
天津中环温度计有限公司。
本公司是一家专业生产工业热电偶、热敏电阻和膜片压差变送器的厂家。是一家集产品研发、生产、销售、系统工程安装为一体的高新技术企业。
公司注册资金2000万元,具有电子工程专业三级承包资格。公司位于国家级天津东丽开发区,占地面积20000平方米,标准化厂房14000平方米。公司已通过ISO 9001:2000国际质量体系认证和NQA国家质量体系认证。
今天,德国、日本、美国、俄罗斯等老工业国家仍活跃于国际市场,在这些国家,传感器应用广泛,许多厂家已实现大规模生产,一些企业的年生产能力可达数千万甚至上亿。相比之下,中国的传感器应用还比较狭窄,更多的还停留在航空航天和工业测控领域。根据相关数据,中国最大的传感器公司的年产值只有55000。此外,高精密、精密的传感器和新型传感器的市场是几乎被外国品牌或合资企业垄断。
但现在我们国家的传感器正面临着历史上最好的时期。有巨大的市场需求和国家政策支持。一方面,国内许多企业都在努力开发自己的新技术,企业的管理模式也得到了很大的改进。另一方面,来自国际AMA的德国传感器协会也参与支持。传感器的质量、价格和功能将是国内企业未来改进的重点领域。将来,国内传感器将经历从工业过程测试到功能转换的过程。国内企业将更有效的学习自己的长处和短处,以便尽快与国外企业站在同一起跑线上,朝着小型化、网络化和规格化迈进。传感器现代化。我们期待着未来的中国传感器取得巨大成果,而我国的传感器企业还有很长的路要走。
相关问答
po133氧传感响应 慢 ?氧传感器反应慢的原因有如下三点,一是传感器中了病毒,系统出现了问题,再一个是催化器的问题,第三个就是传器本身质量有问题,,表面覆盖了一层东西,使感应器...
后氧 传感器 反应 慢 的原因是什么?氧传感器反应慢的原因有如下三点,一是传感器中了病毒,系统出现了问题,再一个是催化器的问题,第三个就是传器本身质量有问题,,表面覆盖了一层东西,使感应器...
卡特机时快时 慢 拨掉一个自动怠速 传感器 动作就正常了是什么原因?传感器传递的信号有误导致。发动机。控制节气门比较频繁。出现错误。所以说,发动机的怠速抖动。建议你可以进行更换设备传感器传递的信号有误导致。发动机。...
a6l氧 传感器 电路反应 慢 (组1 传感器 1)是什么问题?你好。这是氧传感器工作不好或线路问题。氧传感器损坏一般发动机灯会点亮。一般有抖动现象。【汽车问题,问汽车大师。4S店专业技师,10分钟解决。】你好。这是...
车子氧 传感器 电路 慢 响应是什么问题?出现这种情况的原因是:氧传感器过脏。氧传感器随着发动机使用年限的增加,会逐渐脏污,导致与废气的接触面变小,反应变慢出现这种情况的原因是:氧传感器过脏。...
车速 传感器 回位 慢 ?传感器故障:车速传感器可能出现故障或损坏,导致其回位速度变慢。这可能需要进行传感器的检修或更换。传感器位置不当:车速传感器的位置可能不正确,导致其受...
从感应器到效应器的速度_作业帮[回答]没有平均速度,因为差的太远了.有髓鞘的神经元可以达到每秒上百米,而一些细小分支的速度就很慢.感应器到效应器,还受到中间神经元,接头数量的影响.另...
t0t0小便 感应器反 应 慢 怎样调?t0t0小便感应器反应慢怎样调
前氧 传感器 反应 慢 是怎么回事?1、氧传感器中毒2、氧传感器陶瓷碎裂3、加热器电阻丝烧断后氧传感器主要是监测三元催化器工作状态和效果的。正常前氧传感器输出电压信号比后面高一些,后氧...
p0133氧 传感器 响应 慢 怎么解决?p0133故障码的解决方法是:1、检查氧传感器的电线束;2、更换三元催化转化器前后传感器;3、更换火花塞或汽油滤芯。p0133故障码出现的原因是:1、三元催化...