在工業(yè)4.0、智能制造以及物聯(lián)網推動下，傳感器得到進一步應用和完善。本文帶您管中窺豹，一窺工業(yè)傳感器的新趨勢。

市場預計2015年全球傳感器市場規(guī)模達到1814億美元，而中國將占據三分之一的市場份額。未來，傳感器市場的增長點將更多集中在無線傳感器、MEMS和生物傳感器領域。如此龐大的市場規(guī)模，將會誕生更多的企業(yè)和拓展出更多應用。

但是工業(yè)傳感器領域普遍存在一個難點，那就是傳感器在使用一段時間后，受產品老化、參數漂移等因素影響，檢測將不可避免出現誤差，并且很難調整修正。為此，許多產品經理和研發(fā)工程師付出無數汗水，但是效果顯然并不如意。

另一方面，在工業(yè)4.0、智能制造以及物聯(lián)網的推動下，傳感器應用將無處不在，而誤差的問題也將會日益凸顯。與此同時，新的應用領域也對傳感器提出新的要求，在產品集成度、有線無線接口協(xié)議、功耗性能等方面必須進一步完善，以提高傳感器靈活性和成本優(yōu)勢。

管中窺豹，一窺工業(yè)傳感器的新趨勢

工業(yè)4.0是一個范圍廣泛的概念，主要是利用信息系統(tǒng)將生產過程中的供應、制造等環(huán)節(jié)數據化，方便對生產過程進行管理、分析和提升，以此提高制造業(yè)的智能化水平。因此，在生產的過程中，傳感器神經網絡的重要性自然不言而喻。

傳感器網絡的檢測精度和性能直接影響生產的效率。納芯微電子總經理王升楊表示，越來越多的集成化方案開始大量應用，主要表現在以下兩方面。其一：利用ASIC代替分立電路，使傳感器具備更好的移植性，縮減成本，例如：TI之前的壓力變送器方案都采用分立電路形式，BUF、ADC、處理器等都是獨立器件；TI最新推出的方案是完整ASIC芯片，集成所有邏輯功能；其二：多品種的傳感器ASIC開始橫向集成，例如：工業(yè)現場溫度控制方案，原本都使用RDD、熱電偶等獨立電路和輸出，新產品已經可以實現32通道的同時測量，每種通道之間可以搭配組合，實現RDD、熱電偶、二極管等各種方式的測量，管理起來非常方便。

另一方面，生產效率與傳感器設備之間協(xié)同工作能力戚戚相關。但是，現階段傳感器還是以模擬信號輸出為主，只能實現信息的單向流動，不能對傳感器進行調整、配置，并且模擬輸出能攜帶的信息量非常有限，只能發(fā)送傳感器的檢測信息，對于傳感器自身診斷、ID、運行狀態(tài)等信息難以實現傳輸。因此，數字化接口是后續(xù)發(fā)展的必然趨勢，例如：HART協(xié)議、CAN總線、點對點IO_link總線等，可以實現雙向通信，實時配置傳感器狀態(tài)。

“功耗是傳感器網絡必須要面臨和改善的問題。”王升楊繼續(xù)說道，因為傳感器網絡系統(tǒng)將會越來越龐大，每一個傳感器設備的功耗累加起來，就意味著巨大的成本支出。另外，許多工業(yè)應用場合還是電池供電，續(xù)航能力很難保障。所以，在傳感器設備中，傳感器、信號處理器、電源管理、MCU、無線通信等都需要實現低功耗處理，以提高設備的續(xù)航能力。

因此，管中窺豹，可見一斑。集成度、接口、功耗也只是傳感器發(fā)展趨勢的冰山一角，未來傳感器更多將會與垂直領域的算法緊密合作，共同推動智能化的發(fā)展。

各顯神通，傳感器誤差的解決方法

在工業(yè)生產中，傳感器檢測的微小誤差很可能導致企業(yè)的巨大損失，這是企業(yè)非常不愿意看到的情況。那么，傳感器的誤差如何避免呢？以下是傳感器行業(yè)專家在產品應用中的案例，也許能給大家提供不少參考。

智能抄表帶來非常方便的體驗，同時也存在許多問題。新奧副總經理董勝龍表示，如果抄表的數據完整性和及時性存在問題，將會導致體驗非常差。這往往是多個原因造成，第一是氣氛傳感器只能識別，不能很好的定量分析；第二是結構設計和生產工藝不成熟，導致一致性存在缺陷；第三是電表缺乏主動傳感器，每一個電表從出廠到應用，大多都需要現場充氣修正補償系數。新奧的解決辦法主要采取以下幾步：

其一：研究組分傳感器的計量原理，形成計量動態(tài)補償方案，通過大量實驗驗證，解決組分適應性的問題；

其二：通過大量實驗驗證，形成天然氣特性和傳感器計量輸出之間，實時跟蹤與在線修正的方案，識別時間小于一分鐘，自動識別80%~97%甲烷含量；

其三：在保證速度的前提下，優(yōu)化設計結構，減少流速對傳感器的影響，提高計量穩(wěn)定性；

其四：增加儀表的自檢測能力，對儀表的工作狀態(tài)進行實時檢測報警。

由于安裝方便、無需電源和布線的原因，無源無線傳感器受到大家的好評，能適用于許多極端的環(huán)境。賽赫信息科技總經理李澤晨說道：“汽車尾氣處理系統(tǒng)中，尾氣的溫度范圍在600度到1200度之間，導致能夠檢測過氧化硫、一氧化碳等尾氣的氣體傳感器非常稀缺，而且傳感器受到的干擾和老化情況也會更加嚴重。聲表面波傳感器是無線無源傳感器之一，在老化和環(huán)境干擾的變化過程中，采用設置兩個頻點同步漂移的方法，通過兩個頻點的頻率差檢測物理量，從而得到精準的檢測值。”

不過，在不同的應用場合，誤差產生的原因各有不同，企業(yè)應該根據實際情況理出根源，解決誤差的問題。

總結

預計2015年全球傳感器市場規(guī)模達到1814億美元，而中國將占據三分之一的市場份額。未來，傳感器市場的增長點將更多集中在無線傳感器、MEMS和生物傳感器領域。如此龐大的市場規(guī)模，將會誕生更多的企業(yè)和拓展出更多應用。