工业化进程中传感器技术的应用

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在新的产业经济环境下，工业领域的结构演变和调整正成为新的经济增长动力，特别是在作为先进制造业代表的德国提出工业4.0的概念之后，“智能工业”与“智能生产”正成为带动产业转型升级的重要推动力。在这里面需要重点解决的是如何将资源、信息、物品和人进行互联，这需要以信息网络技术、数字化制造技术应用为重点，并依托传感器技术为基础，打造全面而先进的系统架构。下文则主要解读在新工业发展背景下，传感器技术的发展原动力及应用前景。

工业用传感器能够测量或感知特定物体的状态和变化，并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息。工业用传感器是实现工业自动检测和自动控制的首要环节，在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。甚至我们可以说，没有众多质优价廉的工业传感器，就没有现代化工业的生产体系，更别谈工业4.0体系的构建。

在工业自动控制系统中，传感器处系统之首，其作用相当于系统感受器官，能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验，是自动控制系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测，系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。比如工业机器人之所以能够准确操作，是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态，包括：其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成，操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现，这个过程非常重要，足以为机器人控制提供反馈信息。所以，传感器技术在很大程度上影响和决定着工业自动控制系统功能的实现。

而在智能制造业的未来，对人机交互技术、机器视觉系统技术都有更高的要求，这些都必须要依靠传感器技术来实现。相对于传统制造工业，以智能工厂为代表的未来智能制造业是一种理想的生产系统，能够智能编辑产品特性、成本、物流管理、安全、信赖性、时间以及可持续性等要素。而信息技术与传感技术，则是支撑工业智能化的重要支点。如今，作为现代信息技术的重要支柱之一的传感器技术，已成为工业领域在高新技术发展方面争夺的一个制高点。

伴随着半导体器件技术和集成电路技术的快速发展，各种先进的传感器产品被越来越多地应用于工业控制的各个领域。有统计数据显示，预计未来五年，国内传感器市场平均销售增长率将达31%。本土传感器需求规模快速增长的主要动力来自于工业电子设备和汽车电子、通信电子、消费电子和专用电子设备等。工业电子设备则是电子信息产业中增长最快的行业，也是传感器应用最多的领域，如测量各种工艺变量、电子特性和物理量，以及传统的运动/定位等。