近年来,随着自动驾驶、工业4.0、智慧医疗的风潮,汽车、工业、医疗三大新兴市场的传感器应用得以快速成长。特别是在工业设备自动控制应用中,传感器是自动控制系统的耳目。另外,由于每个制造产业属性和需求的差异化,在传感器运用上,客制化将是必然趋势。
现代工厂自动化系统的信息和数据传输也越来越依赖于智能传感器。从前,传感器只负责监控和测量,却不分析。而现在,随着传感器变得更加智能,它们能够更好地对其所检测的工作进行评估,并能实时地完成任务。与汽车市场单一应用不同的是工业市场应用更破碎和零散,加之每个制造产业属性不同,解决方案也各不相同。尽管产业属性不同,但大部分的工厂都包含了机台加工、组装、检测、物流四项流程,而每个流程中,皆有对传感技术的不同需要。
在设计一个测试系统,首先考虑的是传感器的选择,其选择正确与否,直接关系到测试系统的成败。选择合适的传感器是一个较复杂的问题,现就其一般性讨论如下。
①首先要仔细研究测试信号还是速度、加速度、力的测量,确定测试方式和初步确定传感器类型,例如,是位移测量,再确定传感器类型。
②要分析测试环境和干扰因素,测试环境是否有磁场、电场、温度的于扰,测试现场是否潮湿等。
③根据测试范围确定某种传感器,例如位移测量,要分析是小位移,还是大位移。若是小位移测量,有电感传感器、电容传感器、霍耳传感器等供选择;若是大位移测量,有感应同步器、光栅传感器等供选择。
④确定测量方式。在测试工程中,是接触测量,还是非接触测量。例如,对机床主轴的回转误差测量,就必须采用非接触测量。
⑤考虑传感器的体积,被测位置是否能放下,传感器的来源、价格等因素。
总的来说,当今的工业自动化系统是实时、具有决策能力的高精密系统,能够精确控制高速生产过程。工业自动化的心脏是新一代高级智能传感器,它让产品生产线持续运行,只要制造的产品能够达到规定质量水平,高效的生产线就会尽可能快地持续运行。