工業物聯網十大傳感器知多少
傳感器是一個極其特殊的行業,它的産值不算高,2019年大陸市場規模約2200億人民币,但卻有數萬個品類,幾乎遍布所有産業和每個國民經濟的角落。它集機械、光、電于一身,能精确衡量壓力、溫度、濃度、速度等,卻又受制于晶片、材料、電路的發展瓶頸。它的原理透明,但工藝卻非常複雜,是制造業中少見的帶有“手藝”氣息的工業品,技術訣竅深藏在工藝之中。
工業物聯網場景中,傳感器無處不在,是物聯網不可或缺的一部分。第一個恒溫器于19世紀80年代末問世,而紅外傳感器自20世紀40年代末開始出現。物聯網及其對應的工業物聯網(IIoT)正在将傳感器的使用提升到一個新的水準。
廣義上講,傳感器是檢測和響應環境變化的裝置。輸入可以來自各種來源,如光、溫度、運動和壓力。傳感器輸出有價值的資訊,如果它們連接配接到網絡,它們可以與其他連接配接的裝置和管理系統共享資料。物聯網傳感器的類型很多,應用和用例的數量更多。以下是10種比較流行的物聯網傳感器類型及其一些用例。
溫度傳感器
溫度傳感器是實作溫度檢測和控制的重要器件。在種類繁多的傳感器中,溫度傳感器是應用最廣泛、發展最快的傳感器之一工業生産自動化流程,溫度測量點要占全部測量點的一半左右。
濕度傳感器
濕度傳感器用于測量空氣或其他氣體中的水蒸氣量,常見于工業和住宅領域的加熱、通風和空調(HVAC)系統中。它們可以在許多其他領域發現,包括醫院,和氣象站報告和預測天氣。
壓力傳感器
壓力是指發生在兩個物體接觸表面的作用力,同時包含不同形态下的作用力,一般可分為氣壓、液壓、固壓三種情況。壓力傳感器通過感受壓力信号,将壓力信号轉換成可用的輸出的電信号器件或裝置,以便輔助機器完成判斷,因而成為IOT感覺層技術的基石。
在過去幾十年中,汽車行業一直是推動壓力傳感器需求的主要行業,迄今為止,壓力傳感器已廣泛應用在管道液壓、消防、智能汽車、智慧醫療、航空航天等衆多領域。2020年全球壓力傳感器市場規模已達16.5億美元,合計人民币104億元,據新思界産研中心報告顯示,壓力傳感器的份額約占20%,僅次于流量傳感器。
近距離傳感器
近距離傳感器是通過紅外線進行測距,當手機使用者接聽電話或者裝進口袋時,傳感器可以判斷出手機貼近了人的臉部或者衣服而關閉螢幕的觸控功能,這樣就可以防止誤操作。同樣,這功能可以用在所有應用觸摸屏的便攜裝置上。
除了在手機上,在汽車上的應用也是為大家所熟知的,現在高檔轎車都有倒車報警系統 ,它可以在車距離後面物體很近的時候發出報警 并随着距離的變近,而報警頻率越高,以此來幫 助那些新手停車,此外還可以測試車與車的距離等等。
液位傳感器
液位是指密封容器(池子)或開口容器(池子)中液體位置的高低。科技發展到今天,從古老的标尺,發展到現代的光電、超音波,雷達測量儀……人類發明了無數種液位測量的方法。在日常生活和工業生産經營中,經常需要了解容器内的液位情況,而由于罐體過大、不便進入和罐内有有害物質等種種因素,必須采用傳感器進行測量。
而今,液位傳感器已成為石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環保等領域的“一把好手”,在工業領域發揮着重要作用。
加速度計
加速度計是測量運載體加速度的器件。從本質上說,加速度計其實是一個一自由度的振蕩系統,按檢測品質的位移方式分類有線性加速度計和擺式加速度計。近年來,随着5G和人工智能等科技的飛速發展,無人駕駛汽車紛紛湧現街頭,但是涉及駕駛安全的防抱死制動系統(簡稱ABS)、安全氣囊和安全帶依然沿用至今。其中,保證ABS和安全氣囊正常使用的關鍵,就是加速度計的應用。
陀螺儀
陀螺儀,又叫角速度傳感器,是用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置,同時,利用其他原理制成的角運動檢測裝置起同樣功能的裝置也稱陀螺儀。使用案例包括汽車,如汽車導航和電子穩定控制(防滑)系統。其他的使用案例包括視訊遊戲的運動傳感,以及相機抖動檢測系統。
氣體傳感器
氣體傳感器是 一種将氣體的成份、濃度等資訊轉換成可以被人員、儀器儀表、計算機等利用的資訊的裝置,氣體傳感器通常是用來檢測氣體的類别、濃度和成份。在工業生産的過程中,許多原 料和産物是以氣體的形态存在,對其溫度、濕度、壓力、流量、濃度等名額進行檢測與控制尤為關鍵,是以相應的裝置必須配置氣體傳感器;在日常生活中,氣體傳感器也為我們的健康安全提供了保障。
紅外線傳感器
可以說,一切溫度高于絕對零度(-273°C)的物體都在不停地向周圍空間發射紅外能量。而紅外傳感器,就是能感受物體的紅外能量并将其轉換成電信号的元器件。
光學傳感器
光電傳感器是各種光電檢測系統中實作光電轉換的關鍵元件,它是把光信号(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電信号的器件。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀态的識别等。