西森帶你走進傳感器的世界
【文章導讀】 在工業4.0時代,傳感器接收傳遞的信息可以反饋到核心系統CPS中,再經CPS集中處理反饋,最終完成制造過程.下面,西森自動化?帶大家走進傳感器的世界進行全方面的認識.
傳感器是核心組件
傳感器實際是是一個具有“感應+傳遞”的物理裝置,它可以用來接收物理信號,然后將收到的信號轉為標準信號傳輸出去。在工業4.0時代,傳感器接收傳遞的信息可以反饋到核心系統CPS中,再經CPS集中處理反饋,最終完成制造過程。
傳感器類似于人類的感覺器官,主要用于獲取外界信息,而其感覺事物的能力要遠遠大于人類,因此,我們可以把它看作是人類五官的延伸,是大自然和人類生活中的“電五官”。傳感器的組成一般包括敏感元件、轉換原件、變換電路和輔助電源四個部分。各個組件合同協作共同組成一個完整的傳感器,而每個組件又具備著不同的功能。
下面,西森自動化帶大家走進傳感器的世界進行全方面的認識。
敏感元件——直接感受被測量的外界物理信號,然后通過篩選輸出與被測量有確定關系的物理信號
轉換元件——將敏感元件輸出的物理信號轉換為能被識別的電信號
變換電路——對轉換元件輸出的電信號進行放大調制,用以后續的傳輸、識別與分析
輔助電源——用以輔助完成從轉換元件到變換電路的電信號傳輸過程
傳感器的分類標準眾多,市場上主要按用途來進行分類。我們按用途可以將傳感器分為壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器和熱敏傳感器。
我國的傳感器行業發展始于20世紀50年代,但直到1986年“七五”開始進入到實質發展階段。到目前為止,中國已經基本形成較為完整的產業鏈結構,在材料、器件、系統、網絡等各方面水平不斷完善,自主產品已達6000種。未來的傳感器發展將向著智能化的方向改善,伴隨著工業4.0的大環境,傳感器升級完善已經是眾多產業鏈環節中最重要的一環。
在政府的支持下,我國的傳感器技術及其產業取得了長足進步。政府對國內傳感器產業提出了加快力度加快發展的指導方針。在此方針下,國內建立了三大傳感器生產基地,分別為:安徽基地,陜西基地和黑龍江基地。而目前,我國已經有超過1700家傳感器生產企業,敏感元件和傳感器年總產量已超過20億只。
隨著國家多種有利政策大力扶持的節能減排產業的發展,傳感器市場即將進入飛速發展階段。2013年,國內傳感器四大應用領域分別為工業控制、汽車電子、通信電子和消費電子,其中工業控制和汽車電子占傳感器市場份額的42%左右,而根據前瞻產業研究院最新發布的《中國傳感器制造行業發展前景與投資預測分析報告》顯示,近年來,國內傳感器應用主要分布在機械設備制造、家用電器、科學儀器儀表、醫療衛生、通信電子以及汽車等領域。
近年來,傳感器制造行業下游需求穩定,尤其是工業控制和汽車電子等領域快速增長,需求旺盛,我們看好未來傳感器市場的前景。我們以智能電網傳感器市場為例,可以看到未來巨大的發展空間。
不過,從產品需求結構來看,這仍然是一個被外資壟斷的市場。90%的市場份額被幾家外資零部件巨頭瓜分,他們占據了傳感器的高端市場,而本土零部件企業只能在油溫傳感器、水溫傳感器等技術含量不高以及附加值相對低的低端市場滿足市場的需求。雖然國內傳感器產業已形成從技術研發、設計、生產到應用的完整產業體系,中低檔產品基本滿足市場需求,產品品種滿足率在60%-70%。但從行業產品結構看,老產品比例占60%以上,新產品明顯不足,其中高新技術類產品更少;同時,數字化、智能化、微型化產品嚴重欠缺。
國內傳感器產業目前面臨的主要問題是企業規模較小,技術水品偏低,產品結構不合理和產業化水品較低,為了更好的迎合未來中國市場需求的全面爆發,我們認為傳感器產業未來應該在鞏固提升自身技術水品的同時,積極涉獵中高端市場,打破長久以來國外品牌牢牢占據一線的格局,中國應該涌現出更多優秀的傳感器制造企業,積極追趕國外一流企業的步伐。