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角度傳感器的行業(yè)現(xiàn)狀

文章出處:網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時間:2013-09-18 11:20:00 字體大小:【

  近年來,角度傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型角度傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段。新型角度傳感器的特點(diǎn)是微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造,而且可導(dǎo)致建立新型工業(yè)和軍事變革,是21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。我國在角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化過程中,應(yīng)該在引進(jìn)國外技術(shù)和自主創(chuàng)新兩方面都不放松。在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)中,可以提高自己的技術(shù),同時也滿足了國內(nèi)市場的需求,形成了角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

 

角度傳感器



  角度傳感器和檢測儀表的重要性

  工業(yè)設(shè)備在制造過程中及整機(jī)性能測試中會遇到各種機(jī)械量和幾何量,有些工業(yè)設(shè)備在運(yùn)行中還要經(jīng)常對一些機(jī)械量、電量進(jìn)行檢測或監(jiān)視。這些機(jī)械量有位移、速度、加速度、力、力矩、功率、壓力、流量、溫度、硬度、密度、溫度、比重和粘度等,幾何量有長度、角度、形狀、位置、表面粗糙度、表面波形等,這些均屬于物理量。實(shí)際在人們生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中還會遇到化學(xué)量、生物量(包括醫(yī)學(xué)),而所有這一切,從信號的角度來看,都需要通過角度傳感器,將其轉(zhuǎn)換成電信號(近代還可以轉(zhuǎn)換成光信號),而后再進(jìn)行信號的傳輸、處理、存儲、顯示、控制……,從信息的角度看,這些信號連同聲音和圖像信息都是信息的源頭,所以角度傳感器和檢測儀表、測量儀表是信息科學(xué)技術(shù)的三部分(信息獲取、信息傳輸、信息處理)中的重要部分。

  在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中,角度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(shè)備如在其上增加了必要的角度傳感器,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(hù),安全等級也可以提高,設(shè)備可以增值;工業(yè)設(shè)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(jī)的整體,無論是單機(jī)自動化或作為大型自動化裝置的一部分,都使該工業(yè)設(shè)備的用途擴(kuò)大。綜上所述,作為工業(yè)設(shè)備本身增加角度傳感器和檢測儀表、測量儀表或提供接口,是傳統(tǒng)設(shè)備更新?lián)Q代的必要條件。

  角度傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)變的電信號的器件,而檢測儀表在模擬電路情況下,一般是包括角度傳感器、檢測點(diǎn)取樣設(shè)備及放大器(進(jìn)行抗干擾處理及信號傳輸),當(dāng)然還有電源及現(xiàn)場顯示部分(可選擇),電信號一般分連續(xù)量、離散量兩種,實(shí)際上還可分成模擬量、開關(guān)量、脈沖量等,模擬信號傳輸采用統(tǒng)一信號(4~20mADC等)。數(shù)字化過程中,檢測儀表變化比較大,經(jīng)過幾個階段,近來多采用ASIC專用集成電路,而且把角度傳感器和微處理器及網(wǎng)絡(luò)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(jīng)常把檢測儀稱為變送器,如溫度變送器、壓力變送器等。

  因?yàn)榻嵌葌鞲衅饔糜诟餍懈鳂I(yè),加之這些年來,家用電器、汽車、信息產(chǎn)業(yè)三方面的飛速發(fā)展,對角度傳感器需求大增,所以角度傳感器制造業(yè)發(fā)展很快,形成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè),這就拉動了工業(yè)設(shè)備,特別是半導(dǎo)體、設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展,所以中國有必要特別關(guān)注角度傳感器產(chǎn)業(yè)。

  角度傳感器產(chǎn)品品種多,采用的科學(xué)原理多,技術(shù)密集,具有多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性,需要多學(xué)科、多種高新技術(shù)配合,雖然具有高附加效益,但本身價格不高,所以要推動角度傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是有難度的。

  角度傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀

  角度傳感器產(chǎn)品的門類品種繁多,用于流程工業(yè)的主要有:溫度角度傳感器、壓力角度傳感器、重量角度傳感器、流量角度傳感器、液位角度傳感器、氧敏角度傳感器,各種力敏角度傳感器、氣敏角度傳感器、分析儀表等,用于機(jī)械工業(yè)的還有:開關(guān)類的接近/定位角度傳感器、安全門開關(guān)等安全角度傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、視覺角度傳感器、速度角度傳感器、加速度角度傳感器等。

  目前國內(nèi)角度傳感器共分10大類,24小類,6000個品種。而國內(nèi)品種更多,如美國約有17000種角度傳感器,所以我國發(fā)展角度傳感器品種的領(lǐng)域很寬廣。

  中國角度傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長,增長速度超過15%,2003年銷售額為186億元,同比增長32.9%;而世界非軍用角度傳感器市場1998年為325億美元,平均增長率為9%,預(yù)計(jì)2008年將增加到506億美元。2003年中國角度傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備,其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)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、霍尼韋爾、歐姆龍、邦納等公司,這為最終用戶和工業(yè)設(shè)備制造廠帶來了很大的便利,而國內(nèi)角度傳感器和檢測儀表生產(chǎn)雖有發(fā)展,但這遠(yuǎn)不能跟上形勢的要求。各國角度傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大,美國約有1300家生產(chǎn)和開發(fā)角度傳感器的廠家,100多個研究院所和院校,日本有800家廠商。我國近年建立了角度傳感器技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等研發(fā)基地,初步建立了敏感元件和角度傳感器產(chǎn)業(yè),2000年總產(chǎn)量超過13億只,目前我國已有1688家從事角度傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè),其中從事MEMS研制生產(chǎn)的已有50多家,到“十五”末期,敏感元件和角度傳感器年總產(chǎn)量已達(dá)到20億只。

  我國在參與國際角度傳感器市場競爭方面也走出了新路子,如沈陽儀表科學(xué)研究院的“角度傳感器國家研究中心”,已向美國出口力敏角度傳感器芯片40萬只。

  角度傳感器技術(shù)包括敏感機(jī)理、敏感材料、工藝設(shè)備和計(jì)測技術(shù)四個方面,約有30多種技術(shù)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,角度傳感器技術(shù)發(fā)展很快,我國研發(fā)的力量尚需大量投入,特別要加強(qiáng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的角度傳感器的開發(fā)、科研成果的轉(zhuǎn)化及角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化問題,在我國更是迫在眉睫的問題,在批量生產(chǎn)情況下,控制角度傳感器產(chǎn)品性能(主要是穩(wěn)定性、可靠性),使之合格率很高,就需要有先進(jìn)的制造工藝和自動化水平很高的工藝設(shè)備,我國應(yīng)在開發(fā)專用工藝設(shè)備上下功夫,解決角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的“瓶頸”問題;在角度傳感器的應(yīng)用上,特別是新型角度傳感器的應(yīng)用上,還沒大力推廣,改革開放創(chuàng)造了有利條件,各種工業(yè)設(shè)備應(yīng)用了先進(jìn)的角度傳感器,這擴(kuò)大了角度傳感器市場,也使我國新型角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化有了動力。