电子设计22830 Sensorsexpo2018宣传片

最新的传感器提高了工业物联网的门槛

2018年7月6日
在2018年传感器博览会上有传感器加罗尔,其中一些旨在瞄准IIOT的新功能和有趣的功能。

今年的传感器世博会有很多可以提供,传感器覆盖电子技术的每个方面。引起许多人兴趣的是那些为工业物联网(IIoT)领域带来了一些有趣特性的公司。

西门子Ham-Let集团合作为展会开发了一个连接西门子的演示MindSphere用于跟踪温度、压力、振动、湿度、声学等环境条件的传感器系统。它使用压力和流体流动,但在混合中添加了一个麦克风(图1).这允许系统将音频发送到附近的网关,其中人工智能(AI)算法分析声学。随着时间的推移,它学会了良好的声音和指示问题或未知状态的声音。在网关中放置机器学习(ML)AI系统最大限度地减少与云的通信,同时在必要时也提供对系统的本地控制。

1.西门子和Ham-Let联合开发了一种传感器系统,可以跟踪声音、流体流动和压力。人工智能用于分析音频信息。

MindSphere是一个基于云的平台和服务(PAAS)设计,以支持IIOT。Mindsphere在云中运行的大部分操作,但其软件组件也在网关和边缘节点上运行。它支持digital-twin技术,处理音频能力简单地扩展了数字孪生可以利用的信息量。这还可以更好地了解实际系统的当前和未来操作。

西门子(Siemens)和哈姆莱集团(Ham-Let Group)并不是唯一监听客户设备的公司。模拟设备'OtoSense软件也使用机器学习。该公司展示了一对监测两个马达的传感器系统(图2).其中一个马达负载不平衡产生了不同的振动和音频信号。

2.模拟设备的OTOSENSE软件还使用机器学习来分析两个电机的操作,其中一个是旋转不平衡的磁盘。

OTOSENSE支持旨在在边缘工作,而无需云支持来处理AI琐事。它可以自动识别事件和异常,只有一小时的自我培训。当然,将边缘节点与OTOSense服务器绑在一起,使得可以在组合来自多个来源的学习的同时监视多个设备。模拟设备甚至具有两小时的试验,用于评估系统。它可以针对几乎任何设备只需要在设备上或附近安装的传感器系统。

不同风格的整合

并不是所有在展会上展示的系统都是高度集成的工业物联网解决方案。取DunAn传感的最新的压力传感。它将传感器组合到一个微小的磁盘中的硬件/软件包。结果,换能器可以结合到通常由两部分组成的传感器输送系统中。一个提供给传感区域的连杆,而另一个提供用于安装传感器的耦合。

3.DunAn的模块化压力传感器(右)显示在一个成品压力传感器的剖面图(左),顶部还包括一个温度传感器。

实际上是一个换能器磁盘系列,由两种尺寸组成,这使开发人员能够灵活地选择传感器的包装和性能。敦南的剖面突出了一个可以融入传感器的附加功能(图3).通常,压力传感应用还需要了解系统的温度。该可选组合允许系统传感器使用单个连接提供压力和温度数据。邓纳在聆听需要包括两个传感器的客户后提出了组合,通常用两个单独的设备进行。

设计独特的温度传感系统并不难,难的是如何在传感器和控制器之间实现长距离的高精度。Micronor采用光纤作为解决方案(图4).光纤耦合器将光源和光谱仪连接到标准光缆上,光缆的另一端有一个砷化镓芯片。从芯片反射回来的调制光提供了温度信息。

4.微孔采用光纤电缆温度传感。这提供了隔离以及传感器和控制器之间的长距离。

Micronor在其其他开关和传感设备中使用光纤。光纤具有电磁隔离以及支持端点之间长距离距离的优点。传感器和其他设备可在各种形式的因素与一系列的性能特征。从医疗设备到为恶劣环境设计的系统,包括传统热传感器系统无法工作的辐射环境,它们都可以被使用。

本文最后一项内容是来自Analog Devices的控制器(图5).该控制器位于支持其气体传感器家族的插件底座上。这个底座的微控制器可以在现场检查传感器并重新校准,因为它们会随着时间的推移而恶化。

5.Analog Devices的气体传感器安装在一个微控制器板上,在传感器的使用寿命内进行重新校准,大大增加了系统的使用寿命。

通常,设计系统使得在它们失败之前将周期性地更换传感器。这种方法的问题是两倍。首先,实际的传感器寿命明显更长。其次,随着时间的推移降低准确性不是一个优选的选择。在过去,必须从要重新校准的设备中移除传感器,提高系统的运行成本。允许微控制器处理此核心消除该过程并显着扩展了传感器的寿命。微控制器还检查传感器,使系统会在传感器失败时接收更好的反馈,以便在发生之前发出操作员进行头部。

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