智能傳感器的使用使流體動力制造商能夠為其產(chǎn)品增加更多智能和產(chǎn)品差異化。

      創(chuàng)建智能系統(tǒng)并不是什么新鮮事，但近年來隨著制造商希望在其產(chǎn)品中實現(xiàn)更多的連接性、自動化和數(shù)據(jù)收集而有所增加。作為創(chuàng)建這些更智能系統(tǒng)的一種手段，傳感器等組件的集成也在增長。

      為了提供更多信息和功能，傳感器本身也變得越來越智能。根據(jù) IEEE（一個致力于為人類造福的技術(shù)專業(yè)組織）1451.2 標(biāo)準(zhǔn)，這些所謂的智能傳感器“提供的功能超出了生成正確表示感測或受控質(zhì)量的功能。該功能通常簡化了傳感器與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中應(yīng)用程序的集成。” 

      自 1960 年代初以來，智能傳感器技術(shù)就以一種或另一種形式存在。 如今，90%的傳感器都被認(rèn)為是“智能”的，因為它們包含某種形式的信號調(diào)節(jié)功能。這是根據(jù) Grace 對行業(yè)專業(yè)人士進(jìn)行的一項調(diào)查得出的，該調(diào)查旨在衡量大多數(shù)人認(rèn)為是智能傳感器的定義。

      要變得聰明，就需要整合功能，智能就是增強(qiáng)傳感器完成其工作的能力……，做的到什么程度，就是意見的分歧所在。

      總的來說，這是關(guān)于做出決定。由于傳感器和其他數(shù)據(jù)收集組件的集成度增加，當(dāng)今可用的數(shù)據(jù)如此之多，技術(shù)或系統(tǒng)傳達(dá)所收集信息的能力是關(guān)鍵。不能對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，必須處理數(shù)據(jù)，使用各種算法來獲取能夠執(zhí)行操作所需的信息。這是智能傳感器的一個關(guān)鍵要素，能夠為您提供信號或信息來做出決定，或者通過使用閉環(huán)控制系統(tǒng)對自己的[傳感器]做出決定。

      物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、工業(yè)4.0和其他市場趨勢都在幫助增加智能傳感器的使用。根據(jù)對幾項市場研究的分析，預(yù)計從2015年到2024年，智能傳感器市場將以16-21%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長。

      流體動力中的應(yīng)用

      今年2月，F(xiàn)rost&Sullivan發(fā)布了一份新報告，稱支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的智能傳感器嵌入式液壓系統(tǒng)將成為液壓設(shè)備市場的關(guān)鍵驅(qū)動力。移動液壓設(shè)備市場的主要參與者...正在冒險進(jìn)入智能平臺...在泵，氣缸甚至軟管等附件中嵌入傳感器，以提高功率密度并控制設(shè)備的漏油。

      由于電子技術(shù)在進(jìn)一步增強(qiáng)流體動力行業(yè)方面的重要性，一些制造商已經(jīng)引入了專門設(shè)計用于集成到液壓元件中的技術(shù)。 

      例如，SIKO 發(fā)布了 SGH50 位置傳感器 用于液壓缸和伸縮缸。傳感器中的電纜機(jī)構(gòu)允許測量長達(dá) 5 米（16.4 英尺），并通過 CANopen 或 SAE J1939 協(xié)議與機(jī)器系統(tǒng)進(jìn)行通信。此功能允許工程師將信息收集構(gòu)建到他們的流體動力系統(tǒng)中，這將有助于整個機(jī)器操作。 

      在農(nóng)業(yè)技術(shù)方面，2017波克蘭液壓公司 推出其PMe泵 配備一組集成傳感器和嵌入式電子控制單元 （ECU），稱為 SmartDrive CT 30。PMe 提供帶或不帶機(jī)械反饋的電比例伺服控制，具體取決于要求的精度程度。使用工廠預(yù)設(shè)校準(zhǔn)，泵的電子設(shè)備能夠提供精確的泵控制，有助于提高系統(tǒng)效率。此外，該泵可以通過CANbus將傳感器的物理和電氣值（如溫度、壓力和速度）提供給主ECU，以便進(jìn)一步收集數(shù)據(jù)和提高效率。

      為了支持不斷增長的工業(yè)4.0趨勢， 派克漢尼汾 2月推出用于氣缸的P8S CPS系列智能傳感器。該公司表示，這些傳感器具有智能功能，例如能夠獲取和本地處理信息以及與上層控制器和/或本地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。 位置數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸使氣缸和驅(qū)動器更加智能和通用。這樣做可以幫助解決各種工程挑戰(zhàn)，例如質(zhì)量監(jiān)控和過程控制 

      傳感器與網(wǎng)絡(luò)通信的能力是確保其成為智能組件不可或缺的一部分。沒有網(wǎng)絡(luò)，就沒有最佳的產(chǎn)品。這有助于數(shù)據(jù)收集和分析，并在必要時由傳感器本身或集成它的系統(tǒng)或機(jī)器的其他部分采取行動。

      根據(jù)對行業(yè)專業(yè)人士的調(diào)查，傳感器技術(shù)有四個級別。

      當(dāng)今大多數(shù)傳感器都包含傳感器接口芯片，是最受歡迎的傳感器設(shè)計概念。然而，根據(jù)他的調(diào)查，大多數(shù)受訪者都同意增加微控制器，即3級傳感器，是組件智能開始的地方。因為沒有微控制器，你就無法做出決定，這是使傳感器或系統(tǒng)變得智能的方面。

      當(dāng)將智能傳感器或其他電子設(shè)備集成到流體動力系統(tǒng)或任何系統(tǒng)中時，包裝至關(guān)重要。這些組件通常具有必須保護(hù)的非常敏感的部件，特別是在流體動力應(yīng)用中，其中高壓和高溫可能會對收集的數(shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。

      SIKO 為其 SGH50 傳感器開發(fā)了一種特殊的塑料，將傳感器的流體耐溫性從 85-105 C （185-221 F） 擴(kuò)展。此外，該傳感器設(shè)計為可承受100倍重力的沖擊。它之所以能夠做到這一點，部分原因是傳感器的柔性電纜完全吸收了振動。液壓介質(zhì)還有助于抑制任何振動。

      DunAn Sensing將其DURAsense封裝用于公司新型TP系列壓力和溫度傳感器 DURAsense是盾安傳感公司創(chuàng)造的一個術(shù)語，指的是公司包裝其產(chǎn)品的方式，以便它們提供準(zhǔn)確性，可靠性和可負(fù)擔(dān)性。如果失去了其中任何一點，我們覺得這對客戶來說不會是一個令人滿意的產(chǎn)品。 

      該技術(shù)是通過在傳感器中封裝微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)來實現(xiàn)的。今天大多數(shù)公司將使用不銹鋼隔膜和注油來保護(hù)MEMS，特別是如果它將在惡劣的工作條件下使用。雖然這是一個很好的技術(shù)并且可以保護(hù)產(chǎn)品，但準(zhǔn)確性和靈敏度會有一些損失。它還推高了傳感器的成本。 

      相反，DunAn采用后入式封裝策略使介質(zhì)與硅傳感器接觸，從而消除了鍵合線和電信號與介質(zhì)的接觸，從而提高了導(dǎo)電環(huán)境中的可靠性和操作性。

      除了保護(hù)設(shè)備外，在開發(fā)或?qū)嵤┲悄軅鞲衅鲿r，多種特性或功能的封裝也是一個重要方面。例如，盾安的TP系列被認(rèn)為是智能傳感器，因為它在單個設(shè)備中同時包含溫度和壓力傳感。諸如此類的產(chǎn)品使設(shè)計人員能夠增加可以提取的信息量，同時減少安裝空間和成本。

      這些類型的智能傳感器將成為開發(fā)更完全集成系統(tǒng)的組成部分。人們不想創(chuàng)建自己的解決方案，他們想去找一個把一切都包好的人，去找一個了解整個過程并提供解決方案的來源，這就是市場的發(fā)展方向。

      隨著流體動力和其他行業(yè)尋求進(jìn)一步增強(qiáng)和區(qū)分其產(chǎn)品，智能傳感器將提供一種創(chuàng)建更智能產(chǎn)品和系統(tǒng)的方法。 

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