http://kadhoai.com.cn 2026-05-02 11:04:22 來源:《今日自動化》
編者語:傳chuan感gan器qi市shi場chang在zai進jin一yi步bu發fa展zhan的de同tong時shi,越yue來lai越yue多duo的de傳chuan感gan器qi廠chang商shang加jia入ru到dao市shi場chang的de爭zheng奪duo中zhong來lai。汽qi車che工gong業ye製zhi造zao業ye等deng傳chuan統tong領ling域yu的de競jing爭zheng愈yu加jia激ji烈lie,而er新xin能neng源yuan、軌道交通等藍海市場也在進一步壯大。作為傳感器廠商能否緊跟市場需求的牽引,不斷拓展業務藍海,提高自身的技術實力,將成為在2009年乃至今後一段時間發展獲得突破的關鍵。
越來越多的傳感器廠家把目光投向軌道交通、新能源等行業,比較成熟的如萊姆電子,其電量傳感器產品在風力渦輪機中的應用已經相當成熟,而庫伯勒、施克等廠商紛紛表示正在密切觀望著軌道交通、風電行業對傳感器的需求趨勢。
風電行業推進傳統傳感器技術的發展
從人類發展的早期開始,便將風能作為一種能源使用,隨著科學技術的發展,人們開始更加精準地運用風能。
德國的石勒蘇益格-荷(he)爾(er)斯(si)泰(tai)因(yin)州(zhou)位(wei)於(yu)北(bei)海(hai)和(he)波(bo)羅(luo)的(de)海(hai)之(zhi)間(jian),即(ji)使(shi)在(zai)風(feng)力(li)不(bu)大(da)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),力(li)士(shi)樂(le)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)仍(reng)可(ke)運(yun)行(xing)。如(ru)果(guo)風(feng)向(xiang)從(cong)西(xi)北(bei)向(xiang)北(bei)變(bian)化(hua)8度du,測ce風feng儀yi就jiu會hui把ba感gan測ce到dao的de信xin號hao傳chuan輸shu到dao控kong製zhi係xi統tong,控kong製zhi偏pian航hang驅qu動dong裝zhuang置zhi將jiang機ji艙cang定ding位wei到dao合he適shi的de位wei置zhi。測ce風feng儀yi包bao括kuo風feng速su傳chuan感gan器qi和he風feng向xiang傳chuan感gan器qi,是shi隨sui著zhe風feng電dian行xing業ye的de發fa展zhan而er發fa展zhan起qi來lai的de。一yi般ban來lai說shuo,風feng速su傳chuan感gan器qi應ying滿man足zu測ce量liang範fan圍wei為wei0~60米/秒,誤差範圍在0.5米/秒以內,工作環境溫度應滿足當地氣溫條件。而風向傳感器應滿足測量範圍為0~360度,精確度在2.5度以內,工作環境溫度應滿足當地氣溫條件。
中國科學院電工研究所新能源組的副研究員李建林表示,“風電行業對測量高電壓、大電流傳感器,振動傳感器,溫度、濕度、測風、以及壓力傳感器等產品應用均會有所推進。”其中,由於電流傳感器是風能渦輪機中轉換器必不可少的元件,在風電行業中的應用尤為重要。在某些逆變器內,小型和PCB安an裝zhuang電dian流liu傳chuan感gan器qi的de應ying用yong非fei常chang廣guang泛fan。這zhe些xie傳chuan感gan器qi是shi轉zhuan換huan器qi閉bi環huan控kong製zhi的de一yi部bu分fen,可ke以yi確que保bao逆ni變bian器qi快kuai速su反fan應ying。當dang逆ni變bian器qi與yu發fa電dian機ji的de智zhi能neng功gong率lv控kong製zhi同tong時shi使shi用yong時shi,可ke以yi確que保bao在zai風feng能neng渦wo輪lun機ji啟qi動dong之zhi後hou在zai一yi個ge很hen寬kuan的de風feng速su範fan圍wei內nei為wei電dian網wang提ti供gong持chi續xu功gong率lv,直zhi到dao渦wo輪lun機ji在zai上shang限xian風feng速su時shi停ting機ji為wei止zhi。為wei了le對dui驅qu動dong器qi進jin行xing最zui佳jia定ding位wei,各ge個ge轉zhuan換huan器qi內nei的de傳chuan感gan器qi會hui對dui電dian流liu進jin行xing連lian續xu測ce量liang,電dian路lu控kong製zhi器qi的de質zhi量liang和he反fan應ying時shi間jian最zui終zhong由you電dian流liu傳chuan感gan器qi的de設she計ji和he性xing能neng而er確que定ding。這zhe就jiu是shi具ju有you小xiao電dian流liu額e定ding值zhi的de閉bi環huan電dian流liu傳chuan感gan器qi廣guang泛fan應ying用yong在zai風feng電dian行xing業ye的de原yuan因yin。除chu了le具ju有you極ji好hao的de線xian性xing度du和he精jing確que度du之zhi外wai,閉bi環huan電dian流liu傳chuan感gan器qi本ben身shen還hai具ju有you高gao帶dai寬kuan以yi及ji快kuai速su的de反fan應ying時shi間jian等deng優you點dian。
lijianlinzhichu,guoneidedianliuchuanganqishichanghaiyoudaifazhan,youqishidadianliuchuanganqijishu,yuanyuanluohouyuguojishuiping。youyuguoneidedadianliuchuanganqijishuxiangduibugouchengshu,guoneifengdianzhengjichangshangzaicaigoudadianliuchuanganqishi,daduoshuhuixuanzejinkouchanpin,youyujinkouchanpindejiagewangwanggaoyuguoneichanpindejiage,zhezaiyidingchengdushangzengjialeshengchanchengbenyali。erzaixiaodianliuchuanganqijishufangmian,guoneidejishushuipingyuguojishuipingyimeiyouduoshaochaju。
由於國內風力發電站多設在“三北地區”(華北、東北、西北)及沿海地區,氣候相對惡劣,因此風電機組對傳感器性能的要求較高,尤其是對加熱功能、抗震性、抗高頻電磁幹擾、防極性接反(連接)及ji風feng向xiang指zhi針zhen抗kang衝chong擊ji和he振zhen動dong等deng能neng力li的de要yao求qiu要yao遠yuan高gao於yu通tong用yong傳chuan感gan器qi的de性xing能neng指zhi標biao,而er潮chao汐xi發fa電dian站zhan的de機ji組zu還hai要yao求qiu傳chuan感gan器qi具ju有you良liang好hao的de防fang海hai水shui腐fu蝕shi性xing能neng。
李建林告訴記者,傳感器在風電行業的應用並非僅僅局限於風力發電行業,就我國電力行業來說,使用傳感器的場合非常多。在電廠、電站主要使用壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器,在輸變電領域主要使用電壓傳感器、電dian流liu傳chuan感gan器qi。它ta們men大da都dou屬shu於yu技ji術shu水shui平ping不bu高gao但dan對dui可ke靠kao性xing和he穩wen定ding性xing要yao求qiu較jiao高gao的de通tong用yong傳chuan感gan器qi,而er技ji術shu水shui平ping要yao求qiu較jiao高gao的de光guang傳chuan感gan器qi現xian在zai在zai電dian力li行xing業ye應ying用yong還hai較jiao少shao。由you於yu電dian廠chang、電dian站zhan的de傳chuan感gan器qi一yi般ban都dou是shi由you機ji組zu設she備bei廠chang商shang進jin行xing選xuan擇ze,所suo以yi國guo內nei傳chuan感gan器qi應ying用yong的de相xiang對dui較jiao多duo。輸shu變bian電dian領ling域yu則ze不bu同tong,相xiang對dui發fa電dian領ling域yu,由you於yu傳chuan感gan器qi的de一yi次ci性xing投tou入ru比bi較jiao小xiao,各ge個ge電dian網wang區qu域yu選xuan擇ze品pin牌pai時shi對dui價jia格ge不bu是shi很hen敏min感gan,而er且qie使shi用yong一yi些xie比bi較jiao新xin的de技ji術shu可ke以yi提ti高gao輸shu變bian電dian水shui平ping,所suo以yi國guo外wai品pin牌pai的de傳chuan感gan器qi應ying用yong比bi較jiao多duo。”
軌道交通帶動新型傳感器技術的發展
隨著半導體技術的飛速發展,在現代化先進的城市地鐵、輕軌車輛的牽引控製係統及輔助供電係統中,均使用了VVVF調壓調頻方式的牽引逆變器及CVCF的輔助逆變器。和幹線交-直-交傳動機車一樣,電流傳感器和電壓傳感器亦大量應用在上述係統的直流和交流回路中,以實現對整個係統的閉環控製。
但是,城市軌道交通對傳感器技術最大的推動卻在於無線傳感器網絡技術,紅外傳感器技術受力傳感器、氣體傳感器、速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)等(deng)新(xin)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)領(ling)域(yu),而(er)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)電(dian)壓(ya)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)傳(chuan)統(tong)傳(chuan)感(gan)器(qi)領(ling)域(yu)。中(zhong)鐵(tie)電(dian)氣(qi)化(hua)勘(kan)測(ce)設(she)計(ji)研(yan)究(jiu)院(yuan)有(you)限(xian)公(gong)司(si)副(fu)總(zong)工(gong)程(cheng)師(shi)、高級工程師兼國際項目管理專家王術合指出,“在地鐵領域,與通風空調有關的如溫濕度和CO2傳感器,和防恐有關的一些有毒氣體傳感器的需求量及技術含量都很高。在高速動車組領域,對與封閉車廂內的氧氣量監測與補給、地震、速度監測、軸溫檢測、連接部位鬆動監測、異物監測等相關傳感器的需求非常高,這些技術仍在不斷發展和完善中。而防盜搶類傳感器,如高壓室玻璃破碎、誤進入,以及電纜盜搶傳感器等都很重要。”王術合進一步指出,這些傳感器與係統設備以及人身的安全息息相關。
在zai城cheng市shi軌gui道dao交jiao通tong車che輛liang的de空kong調tiao係xi統tong中zhong,常chang采cai用yong傳chuan感gan器qi與yu電dian子zi溫wen控kong器qi相xiang配pei合he進jin行xing溫wen度du控kong製zhi。溫wen控kong器qi多duo使shi用yong電dian子zi調tiao節jie器qi,傳chuan感gan器qi用yong作zuo溫wen度du檢jian測ce,一yi般ban采cai用yong熱re電dian偶ou或huo熱re敏min電dian阻zu作zuo傳chuan感gan器qi。而er在zai客ke室shi內nei,由you於yu人ren的de呼hu吸xi,二er氧yang化hua碳tan(CO2)的de含han量liang會hui增zeng加jia,當dang增zeng加jia到dao一yi定ding濃nong度du後hou就jiu會hui影ying響xiang人ren的de健jian康kang,車che內nei乘cheng客ke攜xie帶dai的de物wu品pin中zhong產chan生sheng的de有you害hai氣qi體ti等deng也ye會hui使shi車che內nei空kong氣qi變bian得de汙wu濁zhuo,這zhe時shi就jiu需xu要yao外wai界jie產chan生sheng新xin鮮xian空kong氣qi,對dui車che內nei的de空kong氣qi進jin行xing一yi定ding的de更geng換huan,因yin此ci傳chuan感gan器qi對dui氣qi體ti的de精jing確que檢jian測ce就jiu顯xian得de尤you為wei重zhong要yao。
自2005年1月yue美mei國guo華hua盛sheng頓dun市shi的de兩liang個ge地di鐵tie站zhan啟qi用yong一yi種zhong能neng檢jian測ce到dao化hua學xue毒du氣qi的de傳chuan感gan器qi開kai始shi,越yue來lai越yue多duo的de地di鐵tie站zhan開kai始shi運yun用yong傳chuan感gan檢jian測ce技ji術shu保bao證zheng軌gui道dao交jiao通tong的de安an全quan運yun行xing。2008beijingaoyunhuihou,guoneidexuduochengshidouguidingleguidaojiaotonggegezhandianyingqiangzhianzhiduibaozhawuheyouduyouhaihuaxueweixianpinjiancedechuanganqi。eryouyuwuxianchuanganwangluobaokuoleketancebaokuodizhen、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等眾多類型的傳感器,因此成為軌道交通安全保證係統中的主要傳感器技術。
無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)網(wang)絡(luo)是(shi)當(dang)代(dai)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)熱(re)點(dian)也(ye)是(shi)難(nan)點(dian)之(zhi)一(yi),無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)由(you)隨(sui)機(ji)布(bu)設(she)的(de)大(da)量(liang)多(duo)種(zhong)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)組(zu)成(cheng),能(neng)夠(gou)迅(xun)速(su)組(zu)成(cheng)自(zi)適(shi)應(ying)的(de)網(wang)絡(luo)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou),對(dui)分(fen)布(bu)式(shi)動(dong)態(tai)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)協(xie)同(tong)感(gan)知(zhi)與(yu)處(chu)理(li),形(xing)成(cheng)殘(can)缺(que)、受限的自治綜合信息係統,是人類的遠程神經末梢。上海微係統所已在無線傳感器網絡的MEMS傳感器、芯片、節點、網絡、協同處理等方麵攻克多項關鍵技術和樣機,在隨機布設組網、多種分簇組網、網絡體係構架、多種通信體製、虛擬MIMO等方麵取得顯著進展。在傳感網的盲源分離、多目標協同識別、跟蹤定位等領域的部分關鍵技術居世界先進水平,並針對國家重大需求,得到一定規模的重要應用。
chuanganqizaibaozhengguidaojiaotonganquanshangdelingyigezhongyaoyingyongshipingbimen,guoquzengduocichuxianguojiangchengkejiazaipingbimenheliechemenzhijiandeshigu,xianzaiyuelaiyueduodeguidaojiaotongchezhanzhengzaianzhuanghuojihuaanzhuanghongwaichuanganqihuoguangchuanganqi,yifangchengkebiancheng“夾心餅幹”。
國(guo)家(jia)對(dui)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)建(jian)設(she)的(de)大(da)力(li)投(tou)入(ru)將(jiang)進(jin)一(yi)步(bu)帶(dai)動(dong)傳(chuan)感(gan)器(qi)市(shi)場(chang)的(de)發(fa)展(zhan),除(chu)了(le)上(shang)述(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)以(yi)外(wai),還(hai)包(bao)括(kuo)了(le)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)傳(chuan)感(gan)器(qi),作(zuo)為(wei)軌(gui)道(dao)建(jian)設(she)中(zhong)地(di)下(xia)施(shi)工(gong)最(zui)高(gao)設(she)備(bei)的(de)盾(dun)構(gou)機(ji)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)。
傳chuan感gan器qi市shi場chang在zai進jin一yi步bu發fa展zhan的de同tong時shi,越yue來lai越yue多duo的de傳chuan感gan器qi廠chang商shang加jia入ru到dao市shi場chang的de爭zheng奪duo中zhong來lai。汽qi車che工gong業ye製zhi造zao業ye等deng傳chuan統tong領ling域yu的de競jing爭zheng愈yu加jia激ji烈lie,而er新xin能neng源yuan、軌道交通等藍海市場也在進一步壯大,相應地,對傳感器產生的信號處理、顯(xian)示(shi)和(he)使(shi)用(yong)會(hui)帶(dai)出(chu)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)的(de)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)也(ye)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)。作(zuo)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)廠(chang)商(shang)能(neng)否(fou)緊(jin)跟(gen)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)的(de)牽(qian)引(yin),不(bu)斷(duan)拓(tuo)展(zhan)業(ye)務(wu)藍(lan)海(hai),提(ti)高(gao)自(zi)身(shen)的(de)技(ji)術(shu)實(shi)力(li),將(jiang)成(cheng)為(wei)在(zai)2009年乃至今後一段時間發展獲得突破的關鍵。(記者:朱曉培)