雖然最近針對(duì)移動(dòng)設(shè)備中使用的CMOS和電荷耦合器件圖像傳感器的討論正如火如荼，但別忘了還有大量其它類型的傳感器在其它設(shè)備中使用，包括HVAC、運(yùn)動(dòng)控制、液壓系統(tǒng)和機(jī)器人等工業(yè)系統(tǒng)。
這些傳感器執(zhí)行著各種各樣的測(cè)量任務(wù)，包括加速度、壓力、轉(zhuǎn)矩、溫度、位置、流速和水平面等。對(duì)工業(yè)設(shè)備來說精確測(cè)量一直是關(guān)鍵要求，器件的體積及抗惡劣環(huán)境的能力也不容小視。
值得注意的是，工業(yè)設(shè)備中使用的傳感器件的設(shè)計(jì)與制造廠家不僅有傳感器專業(yè)公司，如美國傳感器技術(shù)公司(AST)、MacroSensors和MTSSensors，也有半導(dǎo)體公司，如模擬器件公司、達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司、美信集成產(chǎn)品公司和TI公司。
據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司FreedoniaGroup預(yù)測(cè)，美國的工業(yè)傳感器市場(chǎng)有望從2005年的22億美元增長到2010年的26億美元。在整個(gè)美國傳感器市場(chǎng)，工業(yè)傳感器約占21%。
Freedonia公司認(rèn)為，傳感器重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域?qū)⑹窍冗M(jìn)的接近和定位傳感器、光化學(xué)傳感器、CMOS器件和熱成像傳感器，以及那些使用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等先進(jìn)技術(shù)的傳感器。
MEMS方面的進(jìn)展
歐姆龍電子公司已經(jīng)成功開發(fā)出一款颶風(fēng)型MEMS流速傳感器D6F-P，即使在灰塵較多的環(huán)境中它也能以高靈敏度檢測(cè)瞬時(shí)流速，這要?dú)w功于歐姆龍開發(fā)的灰塵隔離系統(tǒng)(DSS)。
這種雙向流速檢測(cè)器件雖然主要瞄準(zhǔn)家庭和辦公室空調(diào)的風(fēng)速控制，但也能用于測(cè)量設(shè)備、醫(yī)療產(chǎn)品和半導(dǎo)體設(shè)備中。D6F-P的尺寸比歐姆龍產(chǎn)品線中的前代產(chǎn)品約小50%。
另外一個(gè)基于MEMS的傳感器來自ADI公司。該公司利用其iMEMS運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)開發(fā)了一款工業(yè)器件，可用于實(shí)現(xiàn)以前只是專用于國防、航空及其它高端設(shè)備的運(yùn)動(dòng)分析和導(dǎo)航航位推算功能。
這款型號(hào)ADIS16355的慣性測(cè)量單元(IMU)可以檢測(cè)到線性加速和角運(yùn)動(dòng)的細(xì)微變化，據(jù)ADI稱。
除了導(dǎo)航外，ADIS16355多軸運(yùn)動(dòng)傳感器還能用于高靈敏度的機(jī)器人和其它運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，在這些設(shè)備中IMU有助于確保精密移動(dòng)能夠被準(zhǔn)確地重復(fù)上千次，ADI公司表示。
另外，據(jù)TI公司透露，該公司最新發(fā)布的TMP421和TMP422溫度傳感器是業(yè)界最小的內(nèi)置本地溫度傳感器的遠(yuǎn)程結(jié)溫傳感器。單遠(yuǎn)程通道的TMP421和雙遠(yuǎn)程通道的TMP422都能提供(最大)±1℃的遠(yuǎn)程傳感器精度和(最大)±1.5℃的本地溫度傳感器精度范圍。
TMP421和TMP422還包括雙線/SMBus串行接口和多地址功能。這兩個(gè)器件據(jù)稱適用于多種應(yīng)用設(shè)備，如電信設(shè)備、工業(yè)控制器、處理器和FPGA溫度監(jiān)視以及存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)等。
Maxim公司同樣也推出了一款低電壓數(shù)字溫度傳感器，允許在一條I2C通信總線上最多接27個(gè)地址。這款DS75LX傳感器可以工作在1.7V~3.7V的電壓范圍，在整個(gè)電源電壓范圍和寬溫度范圍(-25℃~100℃)內(nèi)，出廠校正精度達(dá)±2℃(最大)，而在-55℃~125℃的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)精度可達(dá)±3℃(最大)。
DS28EA00是達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司推出的傳感器產(chǎn)品，它是一種精度為±0.5℃的單線數(shù)字溫度傳感器，具有鏈?zhǔn)叫帕钆c協(xié)議功能，能夠在多個(gè)傳感器連接到單條公共線的環(huán)境中自動(dòng)判斷各個(gè)傳感器的物理位置。
達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司的這款傳感器的典型應(yīng)用包括機(jī)架式設(shè)備，如無線基站、中心局交換機(jī)、企業(yè)服務(wù)器以及HVAC和工藝監(jiān)視。該器件采用8引腳的microSOP封裝。
隔離污染物
MTS系統(tǒng)公司的傳感器部門發(fā)布了專門針對(duì)重載應(yīng)用設(shè)備而研發(fā)的GT和ML傳感器。GT傳感器是G系列位移傳感器的冗余版本，能夠在關(guān)鍵設(shè)備中提供最大的安全性。它利用兩到三個(gè)可以在單個(gè)傳感器封裝中單獨(dú)運(yùn)行的獨(dú)立且同樣的測(cè)量系統(tǒng)來測(cè)量關(guān)鍵變量。
據(jù)說GT傳感器非常適合用于驅(qū)動(dòng)器和液壓缸或機(jī)器操作中線性移動(dòng)的測(cè)量。今年初，MTS公司發(fā)布了一款用于生產(chǎn)設(shè)備的重載型液平面?zhèn)鞲衅鳌L傳感器采用不銹鋼或塑料外殼封裝，或作為一種嵌入式內(nèi)核傳感器以適應(yīng)作為重型生產(chǎn)設(shè)備一部分的各種液體(如液壓油和冷卻水)裝置，MTS公司表示。
在壓力測(cè)量領(lǐng)域，美國傳感器技術(shù)公司(AST)的HVAC/R壓力產(chǎn)品線增加了熱閃速保護(hù)功能。該功能可以讓器件工作在HVAC和含有氨的致冷環(huán)境下，AST公司指出。
AST的HVAC/R壓力傳感器采用了沒有內(nèi)部封條或墊圈的單片式不銹鋼結(jié)構(gòu)，因此消除了HVAC和致冷設(shè)備發(fā)生滲透、系統(tǒng)污染或冷凍的可能性，AST公司表示。
AST公司還推出了一款適用于狹窄區(qū)域壓力測(cè)量的微型不銹鋼壓力傳感器。這種壓力傳感器可用于許多應(yīng)用場(chǎng)合，包括液壓系統(tǒng)、試驗(yàn)支架、HVAC/R、面板構(gòu)建器和汽車系統(tǒng)，以及各種工業(yè)和農(nóng)業(yè)設(shè)備。
這款型號(hào)為AST4800的傳感器采用了單片式不銹鋼感測(cè)單元，無需硅樹脂油、焊接或O型環(huán)，因此能夠避免外面介質(zhì)的污染，AST公司提到。該壓力傳感器采用高強(qiáng)度不銹鋼結(jié)構(gòu)，據(jù)稱高度兼容各種液體和氣體。
MacroSensors公司的GHSE/GHSER750系列24V彈簧裝載定位傳感器采用了一種非常實(shí)用的封裝，可用于計(jì)量設(shè)備的位置測(cè)量。這款完全利用不銹鋼構(gòu)建、高度密封、直徑19mm的傳感器帶有一個(gè)彈簧裝載的套筒軸承，專為惡劣環(huán)境而設(shè)計(jì)。
GHSE750系列傳感器的輸出可連接到大部分PLC、數(shù)字顯示器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，Macro公司表示。
MacroSensors公司今年還推出了多個(gè)LVDT傳感器系列產(chǎn)品，都可以工作在極度惡劣的環(huán)境下。這些高度密封且高強(qiáng)度的LVDT提供4到20mA的輸入/輸出(I/O)性能，因此很容易與PLC、數(shù)字顯示器、基于主機(jī)的數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)集成。
在圖像傳感器方面，Eastman柯達(dá)公司在今年早些時(shí)候針對(duì)工業(yè)和科學(xué)成像等應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)布了三款電荷耦合器件(CCD)傳感器。
全色支持
柯達(dá)的KAI-10100圖像傳感器是一種高分辨率的新款彩色器件，而已有的柯達(dá)KAF-39000和柯達(dá)KAF-8300圖像傳感器現(xiàn)在在提供單色版本，這樣它們就適用于全色成像設(shè)備。
柯達(dá)KAI-10100是一種千萬像素、22.5mm光學(xué)對(duì)角線長、隔行電荷耦合器件圖像傳感器。一種最新設(shè)計(jì)的4.75微米隔行式像素架構(gòu)能夠提供低噪聲和電子快門功能，據(jù)柯達(dá)公司告知，而硬件色彩分級(jí)可以支持多種二次采樣分辨率下的逐行掃描輸出，從而有助于提高靈敏度，加快讀出速度。
這些傳感器執(zhí)行著各種各樣的測(cè)量任務(wù)，包括加速度、壓力、轉(zhuǎn)矩、溫度、位置、流速和水平面等。對(duì)工業(yè)設(shè)備來說精確測(cè)量一直是關(guān)鍵要求，器件的體積及抗惡劣環(huán)境的能力也不容小視。
值得注意的是，工業(yè)設(shè)備中使用的傳感器件的設(shè)計(jì)與制造廠家不僅有傳感器專業(yè)公司，如美國傳感器技術(shù)公司(AST)、MacroSensors和MTSSensors，也有半導(dǎo)體公司，如模擬器件公司、達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司、美信集成產(chǎn)品公司和TI公司。
據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司FreedoniaGroup預(yù)測(cè)，美國的工業(yè)傳感器市場(chǎng)有望從2005年的22億美元增長到2010年的26億美元。在整個(gè)美國傳感器市場(chǎng)，工業(yè)傳感器約占21%。
Freedonia公司認(rèn)為，傳感器重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域?qū)⑹窍冗M(jìn)的接近和定位傳感器、光化學(xué)傳感器、CMOS器件和熱成像傳感器，以及那些使用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等先進(jìn)技術(shù)的傳感器。
MEMS方面的進(jìn)展
歐姆龍電子公司已經(jīng)成功開發(fā)出一款颶風(fēng)型MEMS流速傳感器D6F-P，即使在灰塵較多的環(huán)境中它也能以高靈敏度檢測(cè)瞬時(shí)流速，這要?dú)w功于歐姆龍開發(fā)的灰塵隔離系統(tǒng)(DSS)。
這種雙向流速檢測(cè)器件雖然主要瞄準(zhǔn)家庭和辦公室空調(diào)的風(fēng)速控制，但也能用于測(cè)量設(shè)備、醫(yī)療產(chǎn)品和半導(dǎo)體設(shè)備中。D6F-P的尺寸比歐姆龍產(chǎn)品線中的前代產(chǎn)品約小50%。
另外一個(gè)基于MEMS的傳感器來自ADI公司。該公司利用其iMEMS運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)開發(fā)了一款工業(yè)器件，可用于實(shí)現(xiàn)以前只是專用于國防、航空及其它高端設(shè)備的運(yùn)動(dòng)分析和導(dǎo)航航位推算功能。
這款型號(hào)ADIS16355的慣性測(cè)量單元(IMU)可以檢測(cè)到線性加速和角運(yùn)動(dòng)的細(xì)微變化，據(jù)ADI稱。
除了導(dǎo)航外，ADIS16355多軸運(yùn)動(dòng)傳感器還能用于高靈敏度的機(jī)器人和其它運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，在這些設(shè)備中IMU有助于確保精密移動(dòng)能夠被準(zhǔn)確地重復(fù)上千次，ADI公司表示。
另外，據(jù)TI公司透露，該公司最新發(fā)布的TMP421和TMP422溫度傳感器是業(yè)界最小的內(nèi)置本地溫度傳感器的遠(yuǎn)程結(jié)溫傳感器。單遠(yuǎn)程通道的TMP421和雙遠(yuǎn)程通道的TMP422都能提供(最大)±1℃的遠(yuǎn)程傳感器精度和(最大)±1.5℃的本地溫度傳感器精度范圍。
TMP421和TMP422還包括雙線/SMBus串行接口和多地址功能。這兩個(gè)器件據(jù)稱適用于多種應(yīng)用設(shè)備，如電信設(shè)備、工業(yè)控制器、處理器和FPGA溫度監(jiān)視以及存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)(SAN)等。
Maxim公司同樣也推出了一款低電壓數(shù)字溫度傳感器，允許在一條I2C通信總線上最多接27個(gè)地址。這款DS75LX傳感器可以工作在1.7V~3.7V的電壓范圍，在整個(gè)電源電壓范圍和寬溫度范圍(-25℃~100℃)內(nèi)，出廠校正精度達(dá)±2℃(最大)，而在-55℃~125℃的整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)精度可達(dá)±3℃(最大)。
DS28EA00是達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司推出的傳感器產(chǎn)品，它是一種精度為±0.5℃的單線數(shù)字溫度傳感器，具有鏈?zhǔn)叫帕钆c協(xié)議功能，能夠在多個(gè)傳感器連接到單條公共線的環(huán)境中自動(dòng)判斷各個(gè)傳感器的物理位置。
達(dá)拉斯半導(dǎo)體公司的這款傳感器的典型應(yīng)用包括機(jī)架式設(shè)備，如無線基站、中心局交換機(jī)、企業(yè)服務(wù)器以及HVAC和工藝監(jiān)視。該器件采用8引腳的microSOP封裝。
隔離污染物
MTS系統(tǒng)公司的傳感器部門發(fā)布了專門針對(duì)重載應(yīng)用設(shè)備而研發(fā)的GT和ML傳感器。GT傳感器是G系列位移傳感器的冗余版本，能夠在關(guān)鍵設(shè)備中提供最大的安全性。它利用兩到三個(gè)可以在單個(gè)傳感器封裝中單獨(dú)運(yùn)行的獨(dú)立且同樣的測(cè)量系統(tǒng)來測(cè)量關(guān)鍵變量。
據(jù)說GT傳感器非常適合用于驅(qū)動(dòng)器和液壓缸或機(jī)器操作中線性移動(dòng)的測(cè)量。今年初，MTS公司發(fā)布了一款用于生產(chǎn)設(shè)備的重載型液平面?zhèn)鞲衅鳌L傳感器采用不銹鋼或塑料外殼封裝，或作為一種嵌入式內(nèi)核傳感器以適應(yīng)作為重型生產(chǎn)設(shè)備一部分的各種液體(如液壓油和冷卻水)裝置，MTS公司表示。
在壓力測(cè)量領(lǐng)域，美國傳感器技術(shù)公司(AST)的HVAC/R壓力產(chǎn)品線增加了熱閃速保護(hù)功能。該功能可以讓器件工作在HVAC和含有氨的致冷環(huán)境下，AST公司指出。
AST的HVAC/R壓力傳感器采用了沒有內(nèi)部封條或墊圈的單片式不銹鋼結(jié)構(gòu)，因此消除了HVAC和致冷設(shè)備發(fā)生滲透、系統(tǒng)污染或冷凍的可能性，AST公司表示。
AST公司還推出了一款適用于狹窄區(qū)域壓力測(cè)量的微型不銹鋼壓力傳感器。這種壓力傳感器可用于許多應(yīng)用場(chǎng)合，包括液壓系統(tǒng)、試驗(yàn)支架、HVAC/R、面板構(gòu)建器和汽車系統(tǒng)，以及各種工業(yè)和農(nóng)業(yè)設(shè)備。
這款型號(hào)為AST4800的傳感器采用了單片式不銹鋼感測(cè)單元，無需硅樹脂油、焊接或O型環(huán)，因此能夠避免外面介質(zhì)的污染，AST公司提到。該壓力傳感器采用高強(qiáng)度不銹鋼結(jié)構(gòu)，據(jù)稱高度兼容各種液體和氣體。
MacroSensors公司的GHSE/GHSER750系列24V彈簧裝載定位傳感器采用了一種非常實(shí)用的封裝，可用于計(jì)量設(shè)備的位置測(cè)量。這款完全利用不銹鋼構(gòu)建、高度密封、直徑19mm的傳感器帶有一個(gè)彈簧裝載的套筒軸承，專為惡劣環(huán)境而設(shè)計(jì)。
GHSE750系列傳感器的輸出可連接到大部分PLC、數(shù)字顯示器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，Macro公司表示。
MacroSensors公司今年還推出了多個(gè)LVDT傳感器系列產(chǎn)品，都可以工作在極度惡劣的環(huán)境下。這些高度密封且高強(qiáng)度的LVDT提供4到20mA的輸入/輸出(I/O)性能，因此很容易與PLC、數(shù)字顯示器、基于主機(jī)的數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)集成。
在圖像傳感器方面，Eastman柯達(dá)公司在今年早些時(shí)候針對(duì)工業(yè)和科學(xué)成像等應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)布了三款電荷耦合器件(CCD)傳感器。
全色支持
柯達(dá)的KAI-10100圖像傳感器是一種高分辨率的新款彩色器件，而已有的柯達(dá)KAF-39000和柯達(dá)KAF-8300圖像傳感器現(xiàn)在在提供單色版本，這樣它們就適用于全色成像設(shè)備。
柯達(dá)KAI-10100是一種千萬像素、22.5mm光學(xué)對(duì)角線長、隔行電荷耦合器件圖像傳感器。一種最新設(shè)計(jì)的4.75微米隔行式像素架構(gòu)能夠提供低噪聲和電子快門功能，據(jù)柯達(dá)公司告知，而硬件色彩分級(jí)可以支持多種二次采樣分辨率下的逐行掃描輸出，從而有助于提高靈敏度，加快讀出速度。
