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角度傳感器的行業現狀

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2013-09-18 11:20:00 字體大小:【

  近年來,角度傳感器正處于傳統型向新型角度傳感器轉型的發展階段。新型角度傳感器的特點是微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化,它不僅促進了傳統產業的改造,而且可導致建立新型工業和軍事變革,是21世紀新的經濟增長點。我國在角度傳感器生產產業化過程中,應該在引進國外技術和自主創新兩方面都不放松。在引進國外先進技術中,可以提高自己的技術,同時也滿足了國內市場的需求,形成了角度傳感器生產產業規模。

 

角度傳感器



  角度傳感器和檢測儀表的重要性

  工業設備在制造過程中及整機性能測試中會遇到各種機械量和幾何量,有些工業設備在運行中還要經常對一些機械量、電量進行檢測或監視。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。實際在人們生產、生活和科學實驗中還會遇到化學量、生物量(包括醫學),而所有這一切,從信號的角度來看,都需要通過角度傳感器,將其轉換成電信號(近代還可以轉換成光信號),而后再進行信號的傳輸、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技術的三部分(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看:傳統的工業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,便于用戶操作和維護,安全等級也可以提高,設備可以增值;工業設備作為自動化系統的控制對象或作為自動化系統的一部分,必須能與自動化系統的三部分(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,都使該工業設備的用途擴大。綜上所述,作為工業設備本身增加角度傳感器和檢測儀表、測量儀表或提供接口,是傳統設備更新換代的必要條件。

  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),當然還有電源及現場顯示部分(可選擇),電信號一般分連續量、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一信號(4~20mADC等)。數字化過程中,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,而且把角度傳感器和微處理器及網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稱為變送器,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,加之這些年來,家用電器、汽車、信息產業三方面的飛速發展,對角度傳感器需求大增,所以角度傳感器制造業發展很快,形成獨立的產業,這就拉動了工業設備,特別是半導體、設備制造業的發展,所以中國有必要特別關注角度傳感器產業。

  角度傳感器產品品種多,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,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業的發展,是有難度的。

  角度傳感器和檢測儀表的現狀

  角度傳感器產品的門類品種繁多,用于流程工業的主要有: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,用于機械工業的還有:開關類的接近/定位角度傳感器、安全門開關等安全角度傳感器、旋轉編碼器、視覺角度傳感器、速度角度傳感器、加速度角度傳感器等。

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

  中國角度傳感器的市場近幾年一直持續增長,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域為工業及汽車電子產品、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、霍尼韋爾、歐姆龍、邦納等公司,這為最終用戶和工業設備制造廠帶來了很大的便利,而國內角度傳感器和檢測儀表生產雖有發展,但這遠不能跟上形勢的要求。各國角度傳感器生產和研發的規模在不斷擴大,美國約有1300家生產和開發角度傳感器的廠家,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國家重點實驗室、微米/納米國家重點實驗室等研發基地,初步建立了敏感元件和角度傳感器產業,2000年總產量超過13億只,目前我國已有1688家從事角度傳感器的生產和研發的企業,其中從事MEMS研制生產的已有50多家,到“十五”末期,敏感元件和角度傳感器年總產量已達到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。

  角度傳感器技術包括敏感機理、敏感材料、工藝設備和計測技術四個方面,約有30多種技術。隨著微電子技術的發展,角度傳感器技術發展很快,我國研發的力量尚需大量投入,特別要加強具有自主知識產權的角度傳感器的開發、科研成果的轉化及角度傳感器生產產業化問題,在我國更是迫在眉睫的問題,在批量生產情況下,控制角度傳感器產品性能(主要是穩定性、可靠性),使之合格率很高,就需要有先進的制造工藝和自動化水平很高的工藝設備,我國應在開發專用工藝設備上下功夫,解決角度傳感器生產產業化的“瓶頸”問題;在角度傳感器的應用上,特別是新型角度傳感器的應用上,還沒大力推廣,改革開放創造了有利條件,各種工業設備應用了先進的角度傳感器,這擴大了角度傳感器市場,也使我國新型角度傳感器生產產業化有了動力。

 

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