位移传感器的技术发展现状与发展趋势
- 格式:pdf
- 大小:260.05 KB
- 文档页数:5
位移传感器的技术发展现状与发展趋势摘要:随着计算机、集成技术的发展,传感器技术突飞猛进,已成为现代技术不可缺少的一部分。
本文首先介绍了位移传感器的相关概述,阐述了位移传感器的发展现状及其应用,并探讨了位移传感器的技术发展趋势。
关键词:位移传感器;现状;应用;发展趋势一、位移传感器简介位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。
按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。
模拟式又可分为物性型和结构型两种。
常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。
数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。
这种传感器发展迅速,应用日益广泛。
二、位移传感器发展现状随着航空航天、船舶等军事领域,以及工业控制及农业现代化的发展,对位移传感器的需求也越来越大,同时,要求位移传感器不断进行技术创新,不断有新技术和新材料的使用,以满足不同场合、不同环境条件的需要。
具有代表性的新技术包括:1、自偶然发现导电塑料以来,作为一种特殊材料,随着研究的深入,其应用越来越广泛。
21世纪初,德、日、美等国开始将其作为精密角度传感器的敏感材料,制成电阻膜,极大地简化了老式传感器式角度传感器的结构,克服了传统的绕线式电位器位移传感器分辨率差、摩擦阻力大、碳膜电位器位移传感器电噪声大、耐磨性差、使用寿命短等缺点。
其提高了输出精度,抗噪声能力强,机械寿命长,它已广泛应用于雷达、导弹、火炮等军事装备中,并已扩展到民用领域。
2、LVDT位移传感器以其结构简单、抗恶劣环境能力强、工作稳定可靠等优点,一直受到位移传感器用户的青睐。
随着近年来OEM技术在传感器开发中的应用及AD698等LVDT信号处理电路的不断发展,传感器正逐步向集成化、小型化、智能化方向发展。
2024年位移传感器市场分析现状引言位移传感器是一种用于测量物体在空间中相对位置或位置变化的设备。
它们在许多领域都有广泛的应用,包括工业自动化、机械设计、仪器仪表、医疗设备等。
本文将对位移传感器市场的现状进行分析,并探讨其发展趋势。
市场规模位移传感器市场在过去几年中经历了稳定增长。
根据市场研究公司的数据,2019年全球位移传感器市场规模达到X亿美元,预计到2025年将增长至X亿美元。
这表明位移传感器市场具有巨大的发展潜力,吸引了越来越多的投资。
应用领域位移传感器在多个应用领域都有广泛的应用。
工业自动化是位移传感器的主要应用领域之一,用于监测机械设备的位移和位置变化。
此外,位移传感器还被广泛应用于汽车制造、航天航空、医疗设备等领域。
随着这些行业的不断发展壮大,对位移传感器的需求也将持续增加。
市场驱动因素位移传感器市场增长的主要驱动因素之一是工业自动化的普及。
随着工业生产过程的自动化程度不断提高,对精确测量和控制的需求也随之增加。
此外,新兴技术的快速发展,如物联网、人工智能等,也为位移传感器的应用提供了更多的机会。
这些技术的应用推动了传感器市场的增长。
市场挑战尽管位移传感器市场有着广阔的发展前景,但也面临一些挑战。
首先,市场竞争激烈,各大厂商都在不断推出新的产品和技术,提高产品性能和功能。
其次,价格压力也是个问题,由于市场上存在大量的替代产品,价格竞争非常激烈。
此外,产品质量和稳定性也是市场发展的关键因素,消费者对品质和可靠性的要求越来越高。
发展趋势位移传感器市场在未来几年中将继续保持增长。
一方面,随着工业自动化的推进,对位移传感器的需求将继续增加。
另一方面,新兴技术的发展将提供更多的机会,如无线传感器、柔性传感器等。
此外,随着物联网的普及和发展,对传感器的需求也将大幅增加。
因此,位移传感器市场有望在未来几年中保持良好的增长势头。
结论位移传感器市场作为一种关键的测量设备,其发展前景广阔。
尽管面临激烈的市场竞争和价格压力,但由于工业自动化的推进和新兴技术的发展,位移传感器市场仍然保持着良好的增长势头。
2024年位移传感器市场发展现状引言位移传感器是一种能够测量物体相对位置变化的设备,广泛应用于工业自动化、汽车工程、航空航天等领域。
随着科技的不断进步和市场需求的增长,位移传感器市场正在迅速发展。
本文将对位移传感器市场的发展现状进行分析。
市场规模与趋势过去几年中,全球位移传感器市场呈现出稳定增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球位移传感器市场规模达到了X亿美元,并预计在未来几年内将继续保持良好的增长势头。
这主要得益于工业自动化和智能化的推进,以及新兴技术的不断发展。
关键应用领域位移传感器的广泛应用使之成为多个领域的关键技术之一。
以下是几个位移传感器关键应用领域的介绍:工业自动化工业自动化是位移传感器的最主要应用领域之一。
位移传感器的高精度和稳定性使其在生产线监测、机械设备控制等方面发挥关键作用。
随着工程设备和生产环境的不断优化,对位移传感器的需求也在不断增加。
汽车工程汽车工程是位移传感器的另一个重要应用领域。
位移传感器能够监测汽车的行驶速度、转向角度和悬挂系统的运动,提供实时反馈信息,以确保行车安全和改善驾驶体验。
随着汽车产业的发展,对位移传感器的需求也在快速增长。
航空航天在航空航天领域,位移传感器被广泛应用于飞行控制、导航和航天器姿态监测等方面。
位移传感器的高精度和抗干扰能力使其成为航空航天系统中不可或缺的关键技术。
随着太空探索的兴起和商业航天的发展,位移传感器市场也将逐步扩大。
技术趋势与创新位移传感器市场正不断涌现出新的技术趋势和创新。
以下是几个当前值得关注的发展方向:光电传感技术光电传感技术是近年来位移传感器领域的重要创新。
该技术利用光学原理实现位移测量,具有高精度、高速度和非接触等优点,被广泛应用于高精度定位和运动控制系统中。
纳米尺度位移测量随着纳米科技的快速发展,纳米尺度位移测量成为位移传感器技术的重要研究方向。
纳米尺度位移传感器能够实现对微小变化的高灵敏度测量,对于微纳加工、纳米材料研究等领域有着重要意义。
《传感器原理与应用》结课论文国内外传感器现状及发展趋势学院:计算机与信息工程学院专业:通信工程班级:13级通信工程学号:姓名:指导教师:袁博学年学期:2016-2017学年第一学期摘要:传感器技术是现代技术的应用具有巨大的发展潜力,通过传感器技术的应用现状,在未来发展中存在的问题和面临的挑战,传感器技术现状与发展趋势。
关键字:传感器,现状,发展趋势。
正文:一、传感器的定义和组成根据国家标准(GB7665—87),传感器(transduer/sensor)的定义是:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
这一定义包含了以下几方面的含意:①传感器是测量装置,能完成检测任务:②它的输出旦是某一被测量,可能是物理量.也可能是化学量、生物量等;②它的输出量是某种物理量,这种量要便于传输、转换、处理、显示等,这种量可以是气、光、电物理量,但主要是电物理量;④输出输入有对应关系,且应有一定的精确程度。
关于传感器,我国曾出现过多种名称,如发送器、传送器、变送器等,它们的内涵相同或相似。
所以近来己逐渐趋向统一,大都使用传感器这一名称了。
但是,在我国还经常有把‘传感器”和“敏感元件”等同使用的情况。
当从仪器仪表学科的角度强调是一种感受信号的装置时,称其为。
传感器”:而从电子学的角度强调它是一种能感受信号的电子元件时,称其为“敏感元件”。
两种不同的提法在大多数情况下并不矛盾。
例如热敏电阻,既可以称其为“温度传感器”,也可以称之为“热敏元件”。
但在有些情况下则只能概括地用“传感器”一词来称谓。
例如,利用压敏元件作为敏感元件,并具有质量块、弹按和阻尼等结构的加速度传感器,很难用“敏感元件%类的词称谓,而只“传感器”则更为贴切。
传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。
(1)敏感元件:它是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一种量的元件。
是一种气体压力传感器的示意图。
膜盒2的下半部与壳体l固接,上半部通过连扦与磁芯4相连,磁芯4置于两个电感线圈3中,后者接人转换电路5。
位置传感器国内外发展现状及未来趋势分析引言位置传感器是一种用于测量和检测目标物体在空间中的位置或者姿态变化的设备。
它在汽车、航空航天、工业机器人、智能手机、虚拟现实等领域发挥着重要作用。
本文将分析位置传感器在国内外的发展现状,并展望其未来的趋势。
一、国内外位置传感器市场现状1. 国内市场现状位置传感器在中国市场呈现出快速发展的趋势。
近年来,随着汽车工业的快速增长,汽车行业成为位置传感器市场最主要的消费者之一。
尤其是自动驾驶技术的兴起,位置传感器在汽车中的应用愈发重要。
此外,工业机器人和智能手机等领域对位置传感器的需求也在不断增加。
2. 国外市场现状相比之下,国外市场对于位置传感器的需求早已发展成熟。
欧美市场对于汽车行业的需求持续稳定增长,尤其是在高端汽车中的应用更加广泛。
同时,航空航天领域对于位置传感器的需求也十分旺盛。
在工业机器人和智能手机领域,国际厂商对于位置传感器技术的应用更加成熟和广泛。
二、国内外位置传感器技术现状1. 国内技术现状虽然中国的位置传感器市场仍然相对较小,但在技术方面,中国的一些企业已经取得了重要的进展。
例如,某些中国企业在MEMS(微机电系统)技术方面取得重大突破,推动了位置传感器的技术创新。
此外,一些传感器厂商还在不断提升位置传感器的抗干扰能力和测量精度。
2. 国外技术现状国外在位置传感器技术方面具有较长时间的积累和成熟经验。
从传感器材料到生产工艺,国外企业在多个方面取得了突破。
例如,他们不断改进基于磁阻、电容、压力和光学等原理的位置传感器技术,大大提高了测量精度和稳定性。
三、国内外位置传感器未来的趋势1. 技术趋势位置传感器的未来发展将继续朝着更高精度、更小尺寸、更低功耗的方向发展。
在技术上,趋势包括微纳制造技术的应用、传感器与互联网的深度结合以及多传感器融合技术的发展等。
此外,随着人工智能技术的发展,位置传感器也将与人工智能相结合,推动位置感知能力的提升。
2. 市场趋势位置传感器市场将持续增长,并且增长速度将加快。
2024年LVDT位移传感器市场分析现状引言LVDT(线性可变差动变压器)位移传感器是一种常用于测量物体线性位移的传感器。
由于其高精度、高线性度和良好的抗干扰性能,LVDT位移传感器在许多领域中得到了广泛应用。
本文将对LVDT位移传感器市场的现状进行分析,并对其未来发展趋势进行展望。
1. 市场概述LVDT位移传感器市场是一个充满潜力的市场。
随着自动化技术的进步和对工业过程的精确控制要求的增加,对高精度位移测量的需求日益增长。
LVDT位移传感器由于其独特的结构和性能优势,成为了许多行业的首选。
2. 市场应用LVDT位移传感器广泛应用于以下几个领域:2.1 工业制造在工业制造过程中,精确的位移测量对于产品的质量控制和工艺优化至关重要。
LVDT位移传感器常被用于测量机械装配、零件加工、液压系统等工艺中的位移。
2.2 航空航天在航空航天领域,对飞行器姿态控制和飞行参数的精确测量是必不可少的。
LVDT 位移传感器可以用于测量飞行器表面的变形和结构位移,从而实现对飞行器状态的监测和控制。
2.3 汽车工程在汽车工程中,安全和操控性是两个关键因素。
LVDT位移传感器可以用于汽车悬挂系统、转向系统和刹车系统等重要部件的位移测量,从而提高汽车的安全性和操控性。
3. 市场竞争环境目前,LVDT位移传感器市场竞争激烈。
主要的竞争者包括国际知名企业和国内一些具有技术优势的企业。
这些企业在产品质量、技术创新和市场营销方面都具有一定的优势。
4. 市场发展趋势LVDT位移传感器市场在未来有着广阔的发展前景。
以下是一些市场发展趋势的预测:4.1 技术创新随着科技的不断进步,LVDT位移传感器的技术将会不断创新。
例如,传感器的小型化和集成化将会成为未来的发展趋势。
4.2 应用领域扩展LVDT位移传感器目前主要集中在工业自动化和航空航天等领域,未来将会在更多领域展开应用,如医疗器械、机器人技术等。
4.3 市场国际化随着全球化的进程,LVDT位移传感器市场将会更加国际化。
2024年光纤位移传感器市场发展现状概述光纤位移传感器是一种使用光纤作为传感元件,可以用于测量物体的位移、振动、变形等物理量的传感器。
光纤位移传感器具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强等优点,在许多领域都有广泛的应用。
本文将探讨光纤位移传感器市场的发展现状。
市场规模及增长趋势光纤位移传感器市场近年来呈现良好的增长态势。
据市场研究公司的数据显示,2019年全球光纤位移传感器市场规模达到XX亿美元。
预计到2025年,市场规模将达到XX亿美元,年复合增长率为XX%。
应用领域光纤位移传感器在多个领域都有广泛的应用,包括但不限于以下几个领域:工业制造光纤位移传感器在工业制造中扮演着重要的角色。
它可以用于测量机械设备的位移、变形等参数,对设备状态进行实时监测和诊断,提高生产效率和设备可靠性。
此外,光纤位移传感器还可以应用于工艺控制、质量检测等方面,提升制造过程的精确性和稳定性。
能源与电力在能源与电力行业中,光纤位移传感器可以用于测量发电设备的振动、温度、压力等参数,实现对设备状态的监测和预警。
光纤位移传感器还可以用于输电线路的位移测量和故障检测,确保电网的安全运行。
建筑工程在建筑工程中,光纤位移传感器可用于测量结构物的变形和位移,提供实时的结构监测数据。
这些数据可以帮助工程师了解结构物的健康状况,及早发现结构问题,采取相应的维修和加固措施,保障建筑物的安全性。
医疗保健光纤位移传感器在医疗保健领域中有着广泛的应用。
它可以用于测量患者的呼吸、心跳、血压等生理参数,提供实时的健康监测数据。
光纤位移传感器的高灵敏度和抗干扰能力使其成为医疗设备中重要的传感器元件。
技术进展和挑战光纤位移传感器技术在过去几年取得了重大突破,不断提高了传感器的精度和稳定性。
新的材料、制备工艺和信号处理算法的应用,使得光纤位移传感器在各个领域都能够满足精确测量的需求。
然而,光纤位移传感器市场仍然面临着一些挑战。
首先,传感器成本较高,限制了其在一些领域的应用。
2023年LVDT位移传感器行业市场分析现状LVDT(Linear Variable Differential Transformer)是一种用于测量线性位移的传感器。
它由一个铁芯和包围在铁芯周围的三个线圈组成。
当铁芯发生位移时,线圈中感应到的电压也会相应变化,从而实现对位移的测量。
LVDT位移传感器在一些行业中有广泛的应用,例如工业生产过程监测、机器设备维护、航空航天等。
以下是对LVDT位移传感器行业市场现状的分析:1. 市场需求稳定增长:随着工业自动化水平的不断提高,对位移测量精度要求越来越高。
传统的测量方法往往无法满足这一需求,而LVDT位移传感器以其高精度、高稳定性和长寿命的特点得到了广泛应用。
因此,LVDT位移传感器的市场需求在工业领域保持稳定增长。
2. 技术升级推动市场发展:随着科技的进步和市场竞争的加剧,LVDT位移传感器的技术不断升级和改进。
新一代的LVDT位移传感器具有更高的精度、更快的响应速度和更广的工作温度范围等优势,能够满足不同行业对位移测量的特殊需求,进一步推动了LVDT位移传感器市场的发展。
3. 行业应用拓展:除了传统的工业领域,LVDT位移传感器在其他行业的应用也在不断拓展。
例如,在医疗领域,LVDT位移传感器被用于手术机器人和诊断设备中,以实现对患者的精确操作和测量。
在航空航天领域,LVDT位移传感器用于飞机和火箭的导航和导引系统,以确保飞行器的安全和准确性。
这些新的应用领域为LVDT位移传感器市场带来了新的增长动力。
4. 市场竞争加剧:随着市场需求的增加,LVDT位移传感器市场竞争也在加剧。
市场上已经存在多个厂商提供LVDT位移传感器产品,它们之间通过技术创新、产品质量和价格等方面进行竞争。
同时,新的厂商也不断进入市场,使得竞争更加激烈。
这种竞争对行业市场的发展有促进作用,同时也要求企业不断提高产品性能和服务质量,以保持竞争优势。
综上所述,LVDT位移传感器行业市场目前呈现稳定增长的趋势。
2024年激光位移传感器市场发展现状引言激光位移传感器是一种能够测量物体位置变化的装置。
这种传感器利用激光束照射物体,并通过测量激光束反射回传感器的时间来确定物体的位移。
随着技术的进步,激光位移传感器在工业自动化、机器人控制和测量设备中得到了广泛应用。
本文将对激光位移传感器市场的发展现状进行分析和总结。
市场概述激光位移传感器市场在过去几年中呈现出快速增长的趋势。
主要驱动因素包括工业自动化的迅速发展、制造业的高精度要求以及机器人应用的增加。
这些因素都促使了激光位移传感器市场的扩大和创新。
技术发展1.测量范围的扩大近年来,激光位移传感器的测量范围不断扩大。
传统的激光位移传感器一般只能测量几百毫米的位移,而现在的产品已经能够测量数米甚至数十米的位移。
这使得激光位移传感器在一些大尺寸设备的测量应用中更具优势。
2.测量精度的提高随着技术的进步,激光位移传感器的测量精度不断提高。
目前已经有产品能够达到亚微米甚至亚纳米级别的精度。
这一技术的提升使得激光位移传感器在高精度测量领域有了更为广泛的应用。
3.智能化与数字化激光位移传感器的智能化和数字化也是近年来的重要发展方向。
传感器不仅能提供位移数据,还能通过数字接口与其他设备进行数据交互和控制。
这种智能化功能为传感器的集成和使用带来了更大的便利性。
主要应用领域1.工业自动化激光位移传感器在工业自动化领域中得到广泛应用。
例如,在精密加工设备中,激光位移传感器可以用来检测加工过程中的位置变化,以实现高精度的加工控制。
2.机器人控制机器人的运动控制需要准确的位移检测。
激光位移传感器能够提供高精度的位移测量数据,为机器人的路径规划和运动控制提供支持。
3.测量设备激光位移传感器在各种测量设备中都能发挥重要作用。
例如,在三维扫描仪中,激光位移传感器可以用来测量物体表面的形状和纹理信息。
市场竞争格局激光位移传感器市场目前呈现出竞争激烈的局面。
主要的竞争者包括德国的Micro-Epsilon、美国的Keyence和瑞士的Sick等公司。
位移传感器的技术发展现状与发展趋势
姓名:xx 专业班级:电气工程及其自动化 学
号:1111111111
一、国外发展现状:
伴随着各国航空航天、船舶等军事领域,及工业控制和农业现代化的不断发展,对位移传感器的需求量也不断上升,同时要求位移传感器不断地进行技术革新,不断地有新技术、新材料的运用,以满足不同场合、不同环境条件的需求。
自从导电塑料这种特殊的材料偶然发现以来,随着研究的不断深入,其应用也越来越广泛。
21世纪初,德国、日本和美国就开始将其用在精密角度传感器中作为敏感材料,将其制成电阻膜,使老式的传感器式角度传感器的结构大为精简,克服了传统的绕线式电位器位移传感器的分辨力差、摩擦阻力大和碳膜式电位器位移传感器的电噪声大、耐磨性差、使用寿命短的不足。
输出精度大大提高,且具备极强的抗噪声能力和超长的机械寿命,被广泛应用于雷达、导弹、火炮等军事设备中,并已经拓展到民用领域。
德国VOLFA位移传感器的测量长度为50~1000mm,重复性为±0.013mm,线性为±0.05%,寿命长为5000万次(最高),噪声低,无断解像度。
LVDT式位移传感器由于其结构简单、抗恶劣环境好、工作稳定可靠等优点,而一直受到位移传感器使用者们的青睐。
随着近30年OEM技术在传感器研制上的应用和LVDT信号处理电路如AD698等的不断开发,使得传感器正在逐渐向集成化、小型化和智能化发展。
德国的米铱Micro-Epsilon、美国的Schaevitz、英国Micro-Epsilon等国际公司在LVDT传感器行业走在了前列,其最高精度可达0.05%,绝对误差1um,重复性0.1um;
二、国内发展现
中国也有阜新祥锐传感器有限责任公司、上海鑫杰传感测控科技有限公司、北京汇金祥科技有限公司、合肥硕锋电子科技有限公司等多家单位生产LVDT传感器,且技术成熟,并已不断开发出一体化、小型化的该类传感器。
近几年,采用了高科技材料和先进电子处理技术的磁致伸缩式位移传感器,由于其测量范围大(80~5000 m)、敏感元件无直接接触、可在高温高压和高振荡等极恶劣的工业环境中工作,不易受油渍、溶液、尘埃或其它污染的影响等优势,而被越来越多地用到工业自动控制的液位、位置、位移测量。
在国外,美国MTS磁致伸缩位移传感器等公司生产的磁致伸缩位移传感器走在前列,其非线性为0.05%FS,重复性为0.002%FS,迟滞最大为0.001in;美国RENYWELL公司又最新开发了基于该原理的非接
触绝对位移传感器,采用DUALWAVEPULSE专利技术,将电磁感应、磁致伸缩效应、差动补偿原理、误差平均效应和模块化设计有机结合,显著提高信噪比,降低工艺要求,实现大批量快速生产。
在国内,北京航天金泰星测技术有限公司自1996年开始此时伸缩技术研究,生产的传感器已达到该类产品国际水平。
三、位移传感器的发展意义
1、研究意义及价值
位移传感器的应用已经得到了广泛的发展,几乎可以用于各个领域的位移、位置、行程的自动测量和自动控制,以及测量预先被变成位移的各种物理量,比如:伸缩、膨胀、差压、振动、应变、流量、厚度、重量等等。
(1)磁致伸缩位移传感器的应用:
A、液位测量
在化工企业中用磁致伸缩液位计精确测量同一容器内两种介质界面的实例。
液位计出厂时按用户提供的上、下介质密度确定浮子重量,测量时浮子浮在界面上,所受浮力与重力相等,以此计算出界面位置。
B、在液压缸中的应用:
磁致伸缩位移传感器应用在需要对液压缸进行精确控制的场合,可以实现对液压缸位置进行测量,从而实现远程控制。
图1为磁致伸缩测量装置
图1磁致伸缩测量装置
(2)电涡流式位移传感器的典型应用:
国内的上海航振仪器仪表有限责任公司、株洲中航科技发展有限公司等单位提供的电涡流式位移传感器已应用于电力、石油、化工、冶金等行业,对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振动、轴向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏心、
油膜厚度等进行在线测量和安全保护,以及转子动力学研究和零件尺寸检验等方面。
图3为电涡流传感器的一些典型应用示意。
(3)激光位移传感器的应用
激光位移传感器是一种非接触式的精密激光测量系统,它具有适应适应性强、速度快、精度高等特点,适用于检测各种回转体、箱体零件的尺寸和形位误差等。
图2为东莞速美达自动化有限公司的HL-C2激光位移传感器用于硬盘晃动检查、连接器脚针高度检查、玻璃基板平面度检查。
图2HL-C2激光位移传感器
2、研究内容基本观点重要依据
传感器技术是现代科技的前沿技术,是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学、材料科学等众多学科相互交叉的综合性高新技术,是现代信息技术的三大支柱之一。
位移是指物体位置对参考点产生的偏移量,是指物体相对于某参考坐标系一点的距离的变化量,它是描述物体空间位置变化的物理量。
位移传感器又称为线性传感器,是将位移转换成电量的传感器。
3、主要结论对策建议
位移传感器的发展经历了两个阶段,经典位移传感器阶段和半导体位移传感器阶段。
20世纪80年代以前,人们以经典电磁学为理论基础,把不便于定量检测和处理的位移、位置、液位、尺寸、流量、速度、振动等物理量转换为易于定量检测、便于作信息传输与处理的电学量[2]。
近20年来,位移传感器种类繁多,应用领域不断扩大,同时有越来越多的创新技术被运用到传感器中,如基于OEM的LVDT
(Liner Variable DifferentialTranformer)[3,4]技术、超声波技术、磁致伸缩技术、光纤技术、时栅技术[5]等,位移传感器技术已取得了突破性进展。
由于技术的进步,使得各种传感器性能大幅度提高,成本大幅度降低,从而极大地扩展了应用范围,形成了一个高速增长的产业。
4、主要特色和创新之处
位移传感器同其他传感器一样,其发展的总趋势就是利用新材料、新工艺实现微型化、集成化、智能化,利用新原理、新方法实现更多种类的信息获取,辅以先进的信息处理技术提高传感器的各项技术指标,以适应更广泛的应用需求。
(1)型化
各种控制仪器设备的功能越来越多,要求各个部件体积能占位置越小越好,因而传感器本身体积也是越小越好,这就要求发展新的材料和加工技术。
近年来,随着微电子技术和微机械加工技术的日趋成熟,传感器制作技术进入了一个展新阶段。
微电子技术和微机械加工技术相结合,器件结构从二维到三维,实现了进一步微型化、低功耗。
(2)集成化
集成传感器的优势是传统传感器无法达到的,它不仅是一个简单的传感器,而且将辅助电路中的元件与传感元件同时集成在一块芯片上,使之具有校准、补偿、自诊断和网络通信的功能,可降低成本、增加产量。
把传感器、信号调节电路、单片机集成在一个芯片上形成超大规模集成化的高级智能传感器已经成为一个新的发展趋势。
(3)智能化
智能化传感器是一种带微处理器的传感器,是微型计算机和传感器相结合的成果,它兼有检测、判断和信息处理功能,与传统传感器相比有很多优点,具有判断和信息处理功能,可实现多传感器、多参数测量,有自检、自校和自诊断功能,测量数据可存取,且具有数据通信接口,能与微型计算机直接通信。
智能化传感器已从传统传感器的单一功能、单一检测向多功能和多变量检测方向发展,它的准确度、稳定性和可靠性都是传统传感器不可比拟的。
(4)无线网络化
无线传感器网络是当前国际上备受关注的、多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。
从而真正实现“无处不在的计
算”理念。
5、存在的问题与今后的研究设想
Profibus技术从2008年开始已成功应用于多线切割机,特别是在多线切方机系列产品的控制系统中,现场设备的控制全部采用了Profibus技术,包括西门子的伺服驱动装置、通用变频器、德国科隆质量流量计、分布IO模块等,得到了用户的高度评价。
尤其是与传统集中控制比较,从系统设计、安装调试、维护及扩展上,现场总线技术的优势十分明显。
四、结束语
目前以美国德国所生产的位移传感器走在前列,具有寿命长、适用范围广、适于高温高压和强振动等一系列极其恶劣的情况下还能够高准确测量等特点,且各种位移传感器都在向着高速度、高精度、多功能、多参数、小尺寸的方向发展,已被各军事、工业、农业市场所接受,广泛应用于机械、电力、发电厂、航空航天、冶金、煤炭、石油、铁路、交通、轻工、纺织、建材、水利等行业的工矿企业、科研院所、大专院校、军工单位产品开发与应用的自动测量与自动控制。