工厂效率，性能和质量依赖于工业传感器

2019年9月26日

由Digi-Key和TE Connectivity赞助：传感器的年龄充满了工业景观。您是否和您的设备保持了这些设备的最新趋势？

卢夫兰泽尔

我没有告诉你任何尚未知道的东西：现代工厂或其他生产设施无法运行，没有能够感知其周围环境和其关键设备的地位。当然，由于传感器，这一切都是可能的。这些设备测量关键物理特性，并为计算机，PLC，机床，其他设备和网络提供输入。这些传感器的输出决定了工厂过程的整体功能和结果。他们的重要性不能夸大。

因此，不可避免的织机的问题是：“你在做什么来改善工厂流程或设施？”而且，“你的传感器职责是什么？”

我f you’re working in a factory that’s implementing Industry 4.0 solutions, designing IoT systems including industrial IoT products, providing telemetry at a remote pipeline site, or developing equipment to be used in industry, you may want to take a look at some of the latest sensor trends. Then review the available types and see how they can contribute some improvements.

在深入了解传感器的来由之前，我们需要讨论一下传感器和传感器。有时会混淆传感器和换能器，以及它们所扮演的角色。

赞助资源:

传感器和换能器之间有什么区别？

术语传感器和换能器通常使用互换性。这并不是正确的。每个术语的详细定义表明某些差异。在本文中，我们将传感器定义为将某些物理量转换为可以捕获和测量的电信号的设备。

换能器是将一种形式的能量转换成另一种形式的能量的装置。这个宽泛的定义意味着传感器是某种传感器。然而，传感器包括更广泛的设备。太阳能电池是一种将光能转换成电压的换能器。电动机是一种把电能转换成机械能的换能器。

换能器的一个有趣的例子是天线。对，是真的。用于无线设备的天线将电子电压转换为辐射到远处点的电磁波。但是天线还将接收的电磁波转换回电信号。

传感器的发展趋势

多年来，已经出现了几个相关的传感器趋势。首先，传感器准确性继续提高。其次，可提供更多不同类型的传感器。第三，更多的数字传感器是可用的 - 数字输出传感器允许更直接的计算机和其他设备。第四，传感器不断，越来越多地嵌入更多的设备和建筑以提高效率和质量。改进的传感器实现了工业应用的现代化。你和你的工业设备是潮流吗?

传感器类型综述

传感器有几种分类方式。例如模拟与数字、物理特性测量、无源或有源以及工业应用。

身体的参数

传感器测量以下内容：

温度
压力
图片/光学
位置/接近
速度
流体流动
湿度
振动/力/力矩

模拟与数字

物理属性是模拟变量。它们随时间不断变化。传感器将这种变化转换为电压或电流信号。但根据变量和传感器的不同，该信号通常需要信号调理，如放大、滤波、补偿或线性化，然后才能使用。电子信号调理电路使信号可以被捕获、显示或控制。常用模拟输出信号为0 ~ 5v和4 ~ 20ma。

数字传感器产生串行数字输出。这些通常是具有信号调理的模拟传感器。信号被发送到模数转换器(ADC)，在那里它被数字化并传输到目标设备。最常见的接口是I²C，工业中流行的标准。这些传感器的输出直接准备好供计算机、PLC或其他数字设备使用。

传感器规格

当你选择一个新的传感器或现有传感器的替代品时，你应该关注以下规范:

范围:这是度量能力的广度。测量量的上下限。
准确性:准确度是衡量测量值与真实值的接近程度的一个量:%准确度= (measured / true) × 100。对于传感器，精度表示为全量程(FS)输出的百分比。(例如,±0.25% FS)。
解决：这是一个可区分的量中变化的最小增量。它对模拟值没有定义，因为它是一个连续信号。对于数字传感器，分辨率表示为ADC的分辨率，以位数表示。
输出:模拟传感器的模拟电压或电流或具有为数字传感器定义的逻辑电平的串行数字位流。
接口设备:传感器中是否包含信号调理，还是需要外部电路?对于数字传感器，采用什么标准?无线?蓝牙、无线网络等。《连线》杂志吗?我²C等。
力量：用于传感器及其电路的直流电源。电池，内部交直流电源，dc-dc转换器，外部交直流转换。