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技術文章
傳感器和檢測儀表是傳統(tǒng)設備更新?lián)Q代的必要條件
點擊次數(shù)：1243 發(fā)布時間：2014-12-25
在現(xiàn)代工業(yè)設備當中，傳感器和檢測儀表是*的一部分，從下面兩個方面來看，傳統(tǒng)的工業(yè)設備如果在其上增加了必要的傳感器，在配備上精密的測量部件，則其功能和精度可以大大提高，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)的三部分即檢測、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。
傳感器是一種把非電量轉變成電信號的器件，而檢測儀表在模擬電影情況下，一般是包括傳感器、檢測點取樣設備跡大器(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(4-20mADC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(jīng)常把檢測儀表稱為變送器，如問題變送器、壓力變送器等。
傳感器產(chǎn)品品種多，采用的科學原理多，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;又雖然具有高附加效益，但本身價格不高，所以要推動傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是有難度的。
我國在傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化過程中，應該在引進技術和自主創(chuàng)新兩方面都不放松。在引進*技術中，可以提高自己的技術，同時也滿足了國內市場的需求，形成了傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。如橫河公司zui近發(fā)布的EJX多變量變送器，就是個可以考慮引進技術的例子，它精度高(0.025%)、智能化程度高，采用現(xiàn)場總線技術，由于能把質量、流量、介質壓力及導管叮診斷、蒸氣體熱診斷和孔板磨損情況等多種變量和信息經(jīng)現(xiàn)場總線傳輸給中央控制室;對保證生產(chǎn)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(chǎn)力發(fā)展。另外，他有廣闊的市場，因為它在石油化工、冶金、電力等多個行業(yè)均用量很大。
微電子機械加工技術，包括體微機械加工技術、表面微機械加工技術、LIGA技術(X光深層光刻、微電鑄和微復制技術)、激光微加工技術和微型封裝技術等。MEMS的發(fā)展，把傳感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。傳感器的檢測儀表，在微電子技術基礎上，內置微處理器，或把微傳感器和微處理器及相關集成電路(運算放大器、A/D或D/A、存貯器、網(wǎng)絡通訊接口電路)等封裝在一起完成了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化。
除MEMS外，新型傳感器的發(fā)展還有賴于新型敏感材料、敏感元件和納米技術，如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陳列紅外探測器、生物傳感器、納米傳感器、新型量子傳感器、微型陀螺、網(wǎng)絡化傳感器、智能傳感器、模糊傳感器、多功能傳感器等。
多傳感器數(shù)據(jù)融合技術正在形成熱點，它形成于20世紀80年代，它不同于一般信號處理，也不同于單個或多個傳感器的監(jiān)測和測量，而是對基于多個傳感器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。有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(jīng)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。
我國傳感器產(chǎn)業(yè)要適應技術潮流，向國內外兩個市場相結合的化方向發(fā)展，讓傳感器和檢測儀表抓住信息化的發(fā)展機遇。
傳感器是一種把非電量轉變成電信號的器件，而檢測儀表在模擬電影情況下，一般是包括傳感器、檢測點取樣設備跡大器(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(4-20mADC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(jīng)常把檢測儀表稱為變送器，如問題變送器、壓力變送器等。
傳感器產(chǎn)品品種多，采用的科學原理多，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;又雖然具有高附加效益，但本身價格不高，所以要推動傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是有難度的。
我國在傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化過程中，應該在引進技術和自主創(chuàng)新兩方面都不放松。在引進*技術中，可以提高自己的技術，同時也滿足了國內市場的需求，形成了傳感器生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。如橫河公司zui近發(fā)布的EJX多變量變送器，就是個可以考慮引進技術的例子，它精度高(0.025%)、智能化程度高，采用現(xiàn)場總線技術，由于能把質量、流量、介質壓力及導管叮診斷、蒸氣體熱診斷和孔板磨損情況等多種變量和信息經(jīng)現(xiàn)場總線傳輸給中央控制室;對保證生產(chǎn)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(chǎn)力發(fā)展。另外，他有廣闊的市場，因為它在石油化工、冶金、電力等多個行業(yè)均用量很大。
微電子機械加工技術，包括體微機械加工技術、表面微機械加工技術、LIGA技術(X光深層光刻、微電鑄和微復制技術)、激光微加工技術和微型封裝技術等。MEMS的發(fā)展，把傳感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。傳感器的檢測儀表，在微電子技術基礎上，內置微處理器，或把微傳感器和微處理器及相關集成電路(運算放大器、A/D或D/A、存貯器、網(wǎng)絡通訊接口電路)等封裝在一起完成了數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化。
除MEMS外，新型傳感器的發(fā)展還有賴于新型敏感材料、敏感元件和納米技術，如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陳列紅外探測器、生物傳感器、納米傳感器、新型量子傳感器、微型陀螺、網(wǎng)絡化傳感器、智能傳感器、模糊傳感器、多功能傳感器等。
多傳感器數(shù)據(jù)融合技術正在形成熱點，它形成于20世紀80年代，它不同于一般信號處理，也不同于單個或多個傳感器的監(jiān)測和測量，而是對基于多個傳感器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。有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(jīng)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。
我國傳感器產(chǎn)業(yè)要適應技術潮流，向國內外兩個市場相結合的化方向發(fā)展，讓傳感器和檢測儀表抓住信息化的發(fā)展機遇。