傳感器和檢測儀表目前的現(xiàn)在及后期發(fā)展趨勢
2012-11-22
在現(xiàn)代工業(yè)設備中,傳感器和檢測儀表是不可或缺的一部分的理由,還可由以下兩方面來看,傳統(tǒng)的工業(yè)設備如在其上增加了必要的傳感器,配備精密測量部件(附件),則其功能和精度可以提高,便于用戶操作和維護,安全等級也可以提高,設備可以增值;工業(yè)設備作為自動化系統(tǒng)的控制對象或作為自動化系統(tǒng)的一部分,必須能與自動化系統(tǒng)的三部分(檢測、控制、執(zhí)行)相兼容或提供接口,使之集成為一個有機的整體,無論是單機自動化或作為大型自動化裝置的一部分,都使該工業(yè)設備的用途擴大。綜上所述,作為工業(yè)設備本身增加傳感器和檢測儀表、測量儀表或提供接口,是傳統(tǒng)設備更新?lián)Q代的必要條件。
傳感器一般是包括傳感器、檢測點取樣設備及放大器(進行抗干擾處理及信號傳輸),當然還有電源及現(xiàn)場顯示部分(可選擇),電信號一般為連續(xù)量、離散量兩種,實際上還可分成模擬量、開關量、脈沖量等,模擬信號傳輸采用統(tǒng)一信號(4-20mA DC等)。數(shù)字化過程中,檢測儀表變化比較大,經過幾個階段,近來多采用ASIC專用集成電路,而且把傳感器和微處理器及網(wǎng)絡接口封裝在一個器件中,完成信息獲取、處理、傳輸、存貯等功能。在自動化儀表中經常把檢測儀表稱為變送器,如問題變送器、壓力變送器等。
因為傳感器用于各行各業(yè),加之近年家用電器、汽車、信息產業(yè)三方面的飛速發(fā)展,對傳感器需求大增,所以傳感器制造業(yè)發(fā)展很快,形成獨立的產業(yè),這就拉動了工業(yè)設備,特別是半導體設備制造業(yè)的發(fā)展,所以人們有必要特別關注傳感器產業(yè)。
傳感器產品品種繁多,基于的科學原理多,技術密集,具有多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性,需要多學科、多種高新技術配合。雖然傳感器具有高附加效益,但本身價格不高,所以要推動傳感器產業(yè)的發(fā)展,是有難度的。
2、傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀
中國傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長,一般增長速度超過15%,2003年銷售額為186億元,同比增長率為9%,預計2008年將增加到506億美圓。2003年中國傳感器應用四大領域為工業(yè)及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品、專用設備,其中工業(yè)和汽車電子產品占市場份額的33.5%。由于改革開放,我國巨大的市場,引來了各國廠商,如西門子、橫河、霍尼威爾、歐姆龍等對保證生產和提供設備維護信息、保證安全運行都很有利,這種新型變送器的發(fā)展,配合了自動化系統(tǒng)管控一體化的變革,只有信息源頭能力強了,信息豐富了,才能使信息化更好促進生產力發(fā)展。另外,廣闊的重化工工業(yè)市場使得新型傳感器變送器在石油化工、冶金、電力等多個行業(yè)用量可以達到批量化產業(yè)要求。
3、傳感器和檢測儀表的發(fā)展趨勢
鑒于傳感器技術的微型化、智能化程度提高,在信息獲取基礎上,多種功能進一步集成以致于融合,這是必然的趨勢,多傳感器數(shù)據(jù)融合技術也促進了傳感器技術的發(fā)展。多傳感器數(shù)據(jù)融合的定義概括:把分布在不同位置的多個同類或不同類傳感器所提供的局部數(shù)據(jù)資源加以綜合,采用計算機技術對其進行分析,消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾,加以互補,降低其不確實性,獲得被測對象的一致性解釋與描述,從而提高系統(tǒng)決策、規(guī)劃、反應的快速性和正確性,使系統(tǒng)獲得更充分的信息。其信息融合在不同信息層次上出現(xiàn),包括數(shù)據(jù)層(像素層)融合、特征層融合、決策層(證據(jù)層)融合。由于它比單一傳感器信息有如下優(yōu)點,即容錯性、互補性、實時性、經濟性,所以逐步得到推廣應用。應用領域除軍事外,已適用于自動化技術、機器人、海洋監(jiān)視、地震觀測、建筑、空中交通管制、醫(yī)學診斷、遙感技術等方面。
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