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角度傳感器的行業(yè)現狀

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

  近年來(lái),角度傳感器正處于傳統型向新型角度傳感器轉型的發(fā)展階段。新型角度傳感器的特點(diǎn)是微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網(wǎng)絡(luò )化,它不僅促進(jìn)了傳統產(chǎn)業(yè)的改造,而且可導致建立新型工業(yè)和軍事變革,是21世紀新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)。我國在角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中,應該在引進(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(shí)也滿(mǎn)足了國內市場(chǎng)的需求,形成了角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規模。

 

角度傳感器



  角度傳感器和檢測儀表的重要性

  工業(yè)設備在制造過(guò)程中及整機性能測試中會(huì )遇到各種機械量和幾何量,有些工業(yè)設備在運行中還要經(jīng)常對一些機械量、電量進(jìn)行檢測或監視。這些機械量有位移、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(cháng)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)驗中還會(huì )遇到化學(xué)量、生物量(包括醫學(xué)),而所有這一切,從信號的角度來(lái)看,都需要通過(guò)角度傳感器,將其轉換成電信號(近代還可以轉換成光信號),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?jì)x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。

  在現代工業(yè)設備中,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(lái)看:傳統的工業(yè)設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(hù)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(dòng)化系統的控制對象或作為自動(dòng)化系統的一部分,必須能與自動(dòng)化系統的三部分(檢測、控制、執行)相兼容或提供接口,使之集成為一個(gè)有機的整體,無(wú)論是單機自動(dòng)化或作為大型自動(dòng)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)設備本身增加角度傳感器和檢測儀表、測量?jì)x表或提供接口,是傳統設備更新?lián)Q代的必要條件。

  角度傳感器是一種把非電量轉變的電信號的器件,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)取樣設備及放大器(進(jìn)行抗干擾處理及信號傳輸),當然還有電源及現場(chǎng)顯示部分(可選擇),電信號一般分連續量、離散量?jì)煞N,實(shí)際上還可分成模擬量、開(kāi)關(guān)量、脈沖量等,模擬信號傳輸采用統一信號(4~20mADC等)。數字化過(guò)程中,檢測儀表變化比較大,經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段,近來(lái)多采用ASIC專(zhuān)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(gè)器件中,完成信息獲取、處理、傳輸、存貯等功能。在自動(dòng)化儀表中經(jīng)常把檢測儀稱(chēng)為變送器,如溫度變送器、壓力變送器等。

  因為角度傳感器用于各行各業(yè),加之這些年來(lái),家用電器、汽車(chē)、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,形成獨立的產(chǎn)業(yè),這就拉動(dòng)了工業(yè)設備,特別是半導體、設備制造業(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(jià)格不高,所以要推動(dòng)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狀

  角度傳感器產(chǎn)品的門(mén)類(lèi)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,用于機械工業(yè)的還有:開(kāi)關(guān)類(lèi)的接近/定位角度傳感器、安全門(mén)開(kāi)關(guān)等安全角度傳感器、旋轉編碼器、視覺(jué)角度傳感器、速度角度傳感器、加速度角度傳感器等。

  目前國內角度傳感器共分10大類(lèi),24小類(lèi),6000個(gè)品種。而國內品種更多,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(chǎng)近幾年一直持續增長(cháng),增長(cháng)速度超過(guò)15%,2003年銷(xiāo)售額為186億元,同比增長(cháng)32.9%;而世界非軍用角度傳感器市場(chǎng)1998年為325億美元,平均增長(cháng)率為9%,預計2008年將增加到506億美元。2003年中國角度傳感器應用四大領(lǐng)域為工業(yè)及汽車(chē)電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品專(zhuān)用設備,其中工業(yè)和汽車(chē)電子產(chǎn)品占市場(chǎng)份額的33.5%。由于改革開(kāi)放,我國巨大的市場(chǎng),引來(lái)了各國廠(chǎng)商如西門(mén)子、橫河、霍尼韋爾、歐姆龍、邦納等公司,這為最終用戶(hù)和工業(yè)設備制造廠(chǎng)帶來(lái)了很大的便利,而國內角度傳感器和檢測儀表生產(chǎn)雖有發(fā)展,但這遠不能跟上形勢的要求。各國角度傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的規模在不斷擴大,美國約有1300家生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)角度傳感器的廠(chǎng)家,100多個(gè)研究院所和院校,日本有800家廠(chǎng)商。我國近年建立了角度傳感器技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室、微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗室等研發(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(guò)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)量已達到20億只。

  我國在參與國際角度傳感器市場(chǎng)競爭方面也走出了新路子,如沈陽(yáng)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(wàn)只。

  角度傳感器技術(shù)包括敏感機理、敏感材料、工藝設備和計測技術(shù)四個(gè)方面,約有30多種技術(shù)。隨著(zhù)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,特別要加強具有自主知識產(chǎn)權的角度傳感器的開(kāi)發(fā)、科研成果的轉化及角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題,在我國更是迫在眉睫的問(wèn)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(dòng)化水平很高的工藝設備,我國應在開(kāi)發(fā)專(zhuān)用工藝設備上下功夫,解決角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的“瓶頸”問(wèn)題;在角度傳感器的應用上,特別是新型角度傳感器的應用上,還沒(méi)大力推廣,改革開(kāi)放創(chuàng )造了有利條件,各種工業(yè)設備應用了先進(jìn)的角度傳感器,這擴大了角度傳感器市場(chǎng),也使我國新型角度傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化有了動(dòng)力。