文章来源@@：贸泽电@@子@@@@
当你站在饮料装瓶的@@自动化产线旁@@，你会发现@@，无需人工介入@@，每一个空瓶都能够精准地停在注射喷头的@@下方@@，完成装填后转移到下一道工序@@，这是@@位置传感器@@和@@编码器在产线上的@@精美配合@@。在今天的@@工业@@制造场景里@@，工业@@传感器@@@@无所不在@@，物流@@、上料@@、订单控制等自动化环节都离不开它们@@，是@@机器进行数据采集的@@关键器件@@，与控制系统@@@@、软件一起成为支撑工业@@体系运转新的@@@@“铁三角@@”。
目前@@，全球主要国家和@@地区都在强调工业@@@@4.0升级@@，其本质是@@打造数字@@化@@、定制化的@@产品和@@服务@@的@@生产模式@@。现阶段@@，挖掘数据价值进而实现智能化@@升级@@成为工厂自主革新的@@要点@@。工业@@传感器@@@@赋予工厂和@@外界@@“沟通交流@@”的@@能力@@——通过@@传感数据构建数字@@网@@络来优化生产设备@@@@。当然@@，这个过程也带动了工业@@传感器@@@@的@@需求量大涨@@。根据@@MarketsandMarkets的@@报告@@，全球工业@@传感器@@@@市场规模预计将从@@2021年的@@@@206亿美元@@增长到@@2026年的@@@@319亿美元@@，期间该市场预计将以@@9.1%的@@复合年增长率增长@@。
工业@@传感器@@@@的@@品类和@@特点@@
从概念上看@@，工业@@传感器@@@@是@@用于石油@@、化工@@、冶金@@、电@@力@@、机械制造等各种工业@@场景的@@传感器@@@@，泛指在工业@@制造过程中能将感受的@@力@@、热@@、光@@、磁@@、声@@、湿@@、电@@、环境等被测量数据转换成电@@信号输出的@@器件与装置@@。在庞大的@@工业@@自动化系统@@中@@，传感器@@主要作为输入设备@@@@，主要的@@产品特点是@@技术@@密集@@、多品种@@、小批量@@、部署灵活@@、安全稳定等@@。
在自动化技术@@的@@基础上@@，目前@@全球主要国家和@@地区都在部署和@@攻坚工业@@@@4.0。在此过程中@@，传统传感器@@和@@通信芯片@@、微处理器@@、驱动程序@@、软件算法等融为一体@@，成为工业@@智能传感器@@@@。如下图@@所示@@，目前@@亚太@@、北美和@@欧洲地区是@@工业@@@@4.0的@@重点区域@@，因此对工业@@智能传感器@@的@@需求量更大@@，厂商纷纷设立办事处@@。
图@@1：工业@@智能传感器@@厂商办事处分布@@
（图@@源@@：赛迪顾问@@）
在产品供应上@@，和@@广泛意义上的@@传感器@@一样@@，工业@@传感器@@@@也存在寡头市场特征@@，欧美日厂商手握大部分市场份额@@，代表厂商包括通用电@@气@@、爱默生@@、西门子@@、博世@@、意法半导体@@、霍尼韦尔@@、ABB、日本横河@@、欧姆龙等@@。
图@@2：工业@@智能传感器@@三市场分布@@
（图@@源@@：Frost & Sullivan）
如上所述@@，这些工业@@智能传感器@@塑造了工业@@@@4.0的@@“感知系统@@@@”。所谓的@@工业@@@@4.0就是@@以工业@@自动化技术@@为基础@@，实现生产系统@@和@@底层设备@@的@@深度融合@@，包括智慧工厂和@@智慧产品两大核心主题@@。从下图@@@@IBM工业@@4.0系统@@框图@@@@能够看出@@，系统@@最下方是@@物理层@@，也是@@整个系统@@的@@地基@@，我们刚刚提到的@@底层设备@@便主要分布于物理层@@，负责数据采集和@@现场执行@@，其中前者便是@@传感器@@在工业@@@@@@4.0系统@@中的@@用武之地@@。
图@@3：IBM工业@@4.0系统@@
（图@@源@@：IBM）
那么@@，传感器@@在工业@@@@4.0系统@@中具体要做哪些事情呢@@？实际上@@，工业@@4.0的@@核心要点是@@@@“务@@联网@@@@”，这里的@@@@“务@@”指的@@是@@具体的@@每一项业务@@@@。要将具体的@@业务@@部署到系统@@中@@，就需要对此进行量化@@，也就是@@制定各项任务@@指标@@。传感器@@要做的@@就是@@@@，帮助精密仪器@@、工业@@机器人@@、伺服控制系统@@和@@传动设备@@等设备@@严格执行这些指标@@，进而输出合格的@@产品@@。
当然@@，根据@@工业@@@@4.0承担的@@业务@@不同@@，所需要的@@传感器@@类型也就迥异@@。目前@@，比较常用的@@六种传感器@@分别是@@位置传感器@@@@、接近传感器@@@@、温度传感器@@@@、压力传感器@@@@、振动传感器@@和@@陀螺仪等六种@@。
这些常用的@@工业@@传感器@@@@在工业@@@@自动化以及工业@@@@4.0场景中应用广泛@@，尤其是@@工业@@@@4.0九大创新场景@@——OCP（订单控制生产@@）、AF（高适应性工厂@@）、SAL（自组织@@、自适应物流@@@@）、VBS（基于价值的@@服务@@@@）、TAP（产品透明性和@@适配性@@）、OSP（生产中对员工支持@@）、SP2（智能生产的@@智能产品开发@@）、IPD（创新性产品开发@@）和@@CRE（循环经济@@）。正如@@IBM工业@@4.0框架中提到的@@@@，这些应用场景的@@基础都是@@机器数据@@，由传感器@@采集而来@@。
随着工业@@@@4.0进程的@@深入@@，工业@@传感器@@@@也在发生着变化@@，主要趋势包括模块化@@、紧凑封装@@@@、更高精度@@@@、更大测量范围以及适合用于空间@@受限和@@恶劣环境的@@应用@@。接下来@@，我们就为大家推荐贸泽电@@子@@@@平台在售的@@@@“六种常用工业@@传感器@@@@@@”的@@代表产品@@。
符合@@AEC-Q100标准@@的@@轴上磁@@性位置@@传感器@@@@@@
位置传感器@@主要用于检测产品和@@设备@@的@@具体位置@@，根据@@实现原理的@@不同@@，可以分为自动平衡式位置传感器@@@@、超声@@波位置传感器@@@@、电@@容式@@位置传感器@@@@、压力式位置传感器@@@@、电@@磁@@式位置传感器@@等@@。在工业@@制造场景中@@，除了我们开篇提到的@@工业@@产线流程控制案例@@，位置传感器@@还可以用于工业@@电@@机@@、太阳能跟踪器@@、风机涡轮机等大型设备@@的@@位置控制@@。
下面我们为大家推荐一款电@@磁@@式位置传感器@@@@，贸泽电@@子@@@@官网@@上该器件的@@料号为@@AS5116-HSOM，来自制造商@@ams OSRAM。
图@@4：AS5116-HSOM
（图@@源@@：ams OSRAM）
AS5116-HSOM轴上磁@@性位置@@传感器@@@@是@@一款非接触式传感器@@@@，具有高可靠性@@、耐用性@@、低输出噪声@@和@@高精度@@模拟输出等领先的@@性能优势@@。AS5116-HSOM采用@@基于霍尔传感器@@技术@@的@@坚固架构和@@简单的@@双极磁@@体@@，能够测量整圈旋转时磁@@通密度@@（Bz）的@@正交分量以及角度信息@@，其中角度信息由缓冲差分正弦和@@余弦电@@压提供@@。
图@@5：AS5116-HSOM系统@@框图@@@@
（图@@源@@：ams OSRAM）
AS5116-HSOM符合@@AEC-Q100标准@@，在高速电@@机和@@其他要求严苛的@@汽车应用中提供准确的@@角度测量@@。由于采用@@的@@非接触式测量方式@@，AS5116-HSOM的@@高精度@@不会受到污物@@、灰尘@@、油脂@@、水分或@@其他污染物等环境因素影响@@。在方案设计上@@，AS5116-HSOM采用@@8引脚@@SOIC封装@@，使其更容易集成到汽车系统@@板布局中@@，且无需屏蔽@@，可降低系统@@成本@@。
在应用领域方面@@，AS5116-HSOM可用于电@@换向电@@机转子角度检测@@、电@@动助力转向系统@@@@、电@@动泵@@、传输系统@@中的@@执行器@@、起动机@@/发电@@机系统@@以及其他@@360°角度测量解决方案@@。
采用@@IsoSensor技术@@的@@数字@@压力传感器@@@@@@
压力传感器@@@@是@@指将系统@@中的@@压力信号转换为可输出信号的@@装置@@，根据@@测试压力类型的@@不同@@，可以分为压阻式压力传感器@@@@@@、电@@容式@@压力传感器@@@@和@@压电@@式@@压力传感器@@@@等@@。压力传感器@@@@的@@应用范围极为广泛@@，比如产线注塑@@、冲模@@、压缩@@、增压等程序都需要压力传感器@@@@@@，此外@@航空安全系统@@@@、矿山测试系统@@以及医疗检测系统@@等也会用到压力传感器@@@@@@。
在这里我们为大家推荐一款满液式圆柱形腔体内设有压阻式传感器@@芯片的@@数字@@@@I2C压力传感器@@@@，贸泽电@@子@@@@官网@@上该器件的@@料号为@@NPI-19J-002G2，来自制造商@@Amphenol Advanced Sensors。
图@@6：NPI-19J-002G2
（图@@源@@：Amphenol Advanced Sensors）
Amphenol Advanced Sensors公司的@@@@NPI-19数字@@I2C压力传感器@@@@采用@@先进的@@@@IsoSensor技术@@，在产品设计上@@，将压阻式传感器@@芯片封装@@在满液式圆柱形腔体内@@，通过@@不锈钢阀体和@@膜片与被测介质隔开@@。通过@@将隔离式传感技术@@和@@@@I2C接口协议融合在一起@@，具有理想的@@性能和@@成本优势@@。在数据输出端@@，NPI-19数字@@I2C压力传感器@@@@采用@@@@SenStable加工技术@@@@，提供优异的@@输出稳定性@@。
在产品应用方面@@，得益于@@NPI-19数字@@I2C压力传感器@@@@的@@模块化设计@@，允许各种压力传感器@@@@端口模块密封焊接到传感器@@头部@@，可以灵活用于工业@@过程控制@@、腐蚀性液体和@@气体测量@@、液压系统@@和@@阀门@@、储罐液位测量@@、气压测量@@、船舶和@@海洋系统@@@@、飞机和@@航空电@@子@@系统@@@@、医疗设备@@等广泛领域@@。
适用于空间@@受限应用的@@接近传感器@@@@@@
接近传感器@@@@能够检测被检测物的@@移动信息和@@存在信息@@，与位置传感器@@相比@@，一般接近传感器@@@@的@@响应更灵敏@@，根据@@实现原理不同@@，可分为电@@容式@@@@、电@@感式@@和@@光@@电@@式@@。接近传感器@@@@在工农业@@、航天@@和@@医疗领域都有广泛的@@应用@@，典型的@@应用包括防误触@@、避撞@@、唤醒等@@。
Molex Contrinex接近传感器@@@@既有电@@感式@@也有光@@电@@式@@，工程师朋友可以通过@@搜索料号@@120253-0181查看具体的@@产品详情@@。
图@@7：120253-0181
（图@@源@@：Molex Contrinex）
Molex Contrinex电@@感式@@和@@光@@电@@式@@传感器@@@@是@@集成@@IO-Link的@@一体式传感器@@@@，采用@@紧凑封装@@@@@@。虽然体型小巧@@，但性能卓越@@、坚固耐用@@，能够提供较大的@@检测范围@@，其中电@@感式@@传感器@@具有@@1mm至@@40mm的@@检测距离范围@@，而光@@电@@式传感器@@则具有@@1mm至@@50,000mm的@@检测距离范围@@。Molex Contrinex电@@感式@@和@@光@@电@@式@@传感器@@@@采用@@多种专用设计保证产品的@@稳定输出@@，比如光@@电@@式传感器@@具有良好的@@色彩和@@对比度识别功能@@，包括带背景抑制功能的@@漫射传感器@@@@，并采用@@用于透明物体检测的@@紫外线技术@@@@；电@@感式@@传感器@@采用@@一体式@@factor-1钢制和@@铝制外壳@@，具有良好的@@抗振动和@@抗冲击能力@@。并且@@，这些产品都支持@@IP67防护等级@@。
在应用领域方面@@，Molex Contrinex电@@感式@@和@@光@@电@@式@@传感器@@@@可以广泛用于包装机@@、食品和@@饮料@@、装罐设备@@@@、纺织@@、机床@@、物流@@、风电@@@@等行业@@，其中包括灰尘@@@@、面粉@@、油污@@、碎石片或@@泥泞的@@水中等高度污染环境@@。
高精度@@的@@可编程数字@@陀螺仪@@@@
陀螺仪是@@测量被检测物角度@@、角速度和@@角加速度的@@传感器@@设备@@@@，陀螺仪的@@种类也有很多@@，仅电@@子@@式就有压电@@陀螺仪@@、MEMS微机械陀螺仪@@、光@@纤陀螺仪和@@激光@@陀螺仪等不同类型@@。陀螺仪最典型的@@应用就是@@提供方位基准@@，帮助矿山@@、交通@@、航天@@、生物医学@@、环境监控等领域的@@精密仪器实现定位和@@姿态控制@@。
下面为大家介绍一款来自制造商@@@@ADI的@@可编程数字@@陀螺仪@@，贸泽电@@子@@@@官网@@上该器件料号为@@ADIS16260BCCZ。
ADIS16260BCCZ作为一款可编程低功耗陀螺仪@@，在单个紧凑型封装@@内集成了业界领先的@@@@MEMS和@@信号处理技术@@@@，用于在复杂和@@恶劣工作条件下检测和@@测量物体角速率@@。ADIS16260BCCZ提供数种可编程系统@@内优化功能@@，包括传感器@@带宽开关@@（50Hz和@@330Hz）、Bartlett窗口@@FIR滤波器长度和@@采样速率设置@@，帮助用户优化噪声@@和@@带宽@@。并且@@，数字@@输入@@/输出线路提供数据就绪信号@@，以便主机处理器高效管理数据的@@一致性@@。
图@@8：ADIS16260BCCZ系统@@框图@@@@
（图@@源@@：ADI）
上述这些创新式的@@设计为@@ADIS16260BCCZ带来两大明显的@@产品优势@@。其一是@@该器件具有同类@@MEMS陀螺仪需要全动校准才能达到的@@精度性能@@；其二是@@该器件接通电@@源后@@，无需从系统@@处理器发出配置命令@@，便自动启动并开始传感器@@数据采样@@。此外@@，通过@@ADIS16260BCCZ器件上的@@@@可寻址寄存器结构和@@通用串行外设接口@@（SPI），可以轻松访问传感器@@数据和@@配置设置@@。这些领先的@@性能使得@@ADIS16260BCCZ在平台控制与稳定@@、导航@@、医疗仪器@@、机器人技术@@等应用领域拥有明显优势@@。
高精度@@、低功耗的@@振动传感器@@@@
振动传感器@@是@@指将系统@@中的@@机械量通过@@内部机械装置和@@机电@@转换装置转化为电@@信号的@@传感器@@@@，根据@@机电@@转换装置的@@不同@@，有电@@动式@@、压电@@式@@、电@@涡流式@@、电@@感式@@、电@@容式@@、电@@阻式@@、光@@电@@式等丰富的@@类型@@。振动传感器@@在防盗@@、故障检测和@@精度检测等领域应用广泛@@，尤其是@@后两者@@，随着工业@@@@设备@@精密度提升@@，振动传感器@@可以第一时间捕捉到异常震动@@，防止因为紧固件松动等原因造成的@@系统@@故障@@。
我们在此为大家介绍一款@@MEMS 3轴加速度传感器@@@@，来自制造商@@Omron，贸泽电@@子@@@@官网@@上该器件的@@料号为@@D7S-A0001。
图@@9：D7S-A0001
（图@@源@@：Omron）
D7S-A0001是@@高精度@@新一代振动传感器@@@@，用于减轻地震引起的@@次生灾害@@。该器件具备@@高精度@@@@、低功耗的@@产品特性@@，通过@@3轴加速传感器@@@@+独特@@SI值计算算法的@@创新设计@@，使其能够提供卓越性能@@。在预防地震次生灾害方面@@，D7S-A0001的@@SI值设计可实现更接近地震烈度的@@高精度@@判定@@，配备@@与传统钢珠式地震计动作类似的@@阻断输出端子@@（INT 1），确保与钢珠式地震计兼容@@，并可以通过@@关闭和@@停止危险器件来防止二次损坏@@。器件上的@@@@I2C接口使其能够与外部通信@@，提供传感器@@获取到的@@地震信息@@。
图@@10：D7S-A0001动作时序图@@@@
（图@@源@@：Omron）
特别需要指出的@@是@@@@，D7S-A0001面积非常小@@，仅为@@9.8mm x 10.9mm，可以嵌入到各种器件中@@，比如控制柜@@、电@@表@@/燃气表@@、桥梁@@/隧道@@、防火系统@@和@@铁路等应用@@。
类型丰富的@@工业@@温度传感器@@@@@@
温度传感器@@@@是@@指能感受温度并转换成可用输出信号的@@传感器@@@@，主要的@@分类包括热@@敏电@@阻@@、热@@电@@偶@@、电@@阻温度检测器@@、模拟温度计和@@数字@@温度计等@@。温度传感器@@@@广泛应用于医疗@@、重型机械@@、水处理@@、风电@@@@、轨道交通@@等行业@@，流量@@、辐射@@、气体压力@@、热@@化学反应等环境参数都可以被温度传感器@@@@转化为电@@信号@@。
同样来自@@Omron的@@E52-P35C-ND3.2是@@一款工业@@温度传感器@@@@@@，是@@已停产产品@@E52-P35C D=3.2的@@替代型号@@。
图@@11：E52-P35C-ND3.2
（图@@源@@：Omron）
E52-P35C-ND3.2是@@Omron E52系列温度传感器@@@@里的@@新一代产品@@，适用于温度控制器的@@热@@输入装置@@。Omron E52系列拥有丰富的@@产品类型可供选择@@，包括通用型@@、低成本型@@、专用型三大类@@，适配于各种温度@@、位置和@@环境@@，以及终端的@@类型和@@形状@@。
工业@@传感器@@@@价值不断提升@@
随着越来越多的@@行业以实现工业@@@@4.0为目标@@，传感器@@在工业@@@@领域的@@应用将越来越广泛@@。有了传感器@@@@，系统@@设备@@就有了@@“感知器官@@”，就有了和@@外界交流的@@窗口@@@@，帮助提升工业@@生产效率和@@智能化@@水平@@。毫无疑问@@，随着工业@@@@4.0进程深入@@，工业@@传感器@@@@会迸发出更大的@@能量@@。在产品供应方面@@，工业@@传感器@@@@将愈发集中@@，头部厂商的@@市占比会与日俱增@@；在产品设计方面@@，网@@络化@@、智能化@@、小型化和@@模块化等技术@@趋势将进一步提升智能传感器@@的@@占比@@。
当然@@，工业@@应用有自己的@@特殊性@@，需要工程师根据@@具体情况慎重挑选传感器@@方案@@，在贸泽电@@子@@@@官网@@@@，可以为工程师提供应有尽有的@@工业@@传感器@@@@选择@@。