當今的產業格局具有前所未有的波動性、不確定性、復雜性和模糊性。因此，資產和人員以更低的成本和更高的安全性提高運營的效率變得越來越重要。在這種背景下，傳感技術及其進展在保持工業運營的競爭力和效率方面發揮著關鍵作用
傳感技術及其各種應用是隨著技術和業務需求的發展而發展的。傳感器可以用來檢測從距離到熱量到壓力的各種實際屬性。今天的產品使用傳感器來感知周圍的一切。它們具有非常精確的能力，消耗更少的電力，并且安裝和維護成本低。事實證明，傳感器是為其流程和相關業務創造新價值的重要組成部分。
1.什么是傳感技術？和傳感器有什么關系？
傳感器的范圍很廣，種類也很多，但從根本上說，傳感器是檢測被測對象特征量，并將該量轉換成可讀信號，顯示在儀器上的裝置。簡而言之，傳感技術是一種使用傳感器通過檢測物理、化學或生物特征并將其轉換為可讀信號來獲取信息的技術。
事實上，有各種各樣的傳感器可以滿足任何工業需求。對于要求苛刻且任務關鍵的工業應用，傳感器可以幫助改進流程并提供無與倫比的資產保護。
這些傳感器提供實時監控，包括過程所需的檢測和報告。發送傳感器監測收集的數據進行控制和分析，并通過發送傳感器電信號報告特定屬性的任何異常。這樣，傳感器可以提高過程效率和產品質量，同時確保過程符合最佳實踐。
第二，從人的感官去理解機器的感知
原則上，任何能夠檢測抽象、無形或物理屬性的材料或設備都是傳感器。我們被傳感器包圍著，這些傳感器成功地測量和檢測了我們周圍運行的許多設備和過程。
其實，人體的正常功能依賴于五大感覺器官——眼、耳、鼻、舌、皮膚。人類感官(感覺器官)的功能已經明確定義了——。它們獲取關于外部環境的信息，并將其傳輸到大腦進行處理。然后，大腦引導身體進一步行動。感覺器官的正常功能對人體的安全和健康至關重要。
多年來，已經開發了許多能夠檢測各種物理或化學性質的特殊傳感器。
物理傳感器在視覺、聽覺和觸覺方面發揮著重要作用。它們可以感知物理量，如光、聲波、壓力和溫度，并將其轉換成電信號。
化學傳感器起到味覺和嗅覺的作用。根據各種化學物質的存在、濃度和組成，它可以轉換和檢測電信號。
生物傳感器被認為是化學傳感器的一部分，但它們利用電信號和光信號的生物特性來檢測狀態或物質。
有一些高靈敏度的傳感器可以檢測到人類感官無法檢測到的磁性和輻射劑量。
工業應用中的傳感器發揮著至關重要的作用，就像人體中的感覺器官一樣。該行業有大量依賴傳感器正常運行的機器或系統集群和互聯設備。在過程流程中聯網的傳感器可以連續檢測、測量和傳輸物理環境中任何變化的電信號。電信號被傳輸到控制系統(計算機)，控制系統處理數據并進一步指導過程。
隨著社會的不斷進步，工藝流程和控制機制也發生了變化。事實上，現代機器現在有高度敏感和廣泛可選的人機界面來控制和監控。傳感技術是如此自動化，以至于我們可以選擇人類的愿望和意圖，并進一步發展這一過程。
因此，就像人類的感覺器官負責各種任務，成為正常生活運轉的關鍵要素一樣，傳感器在工業中也發揮著同樣的作用，不斷檢查各種工藝參數，實現連續運轉。
三.傳感器的工業應用
從本質上講，工業過程是導致產品制造的物理、化學、電氣或機械步驟。高度發展的流程工業有明確定義和記錄的流程。必須持續測量和精確控制每個生產過程的狀態，以避免意外的組件變化和不穩定的生產條件。為了流程的成功，通過監控生產設備和公用設施的狀態并執行最佳維護管理，最大限度地提高基本設備的性能也很重要。這就是為什么工業傳感器和儀器被設計用于過程監控和資產監控。
程序控制
過程監控傳感器用于監控工廠中產品和過程的狀態。這些放置在生產過程中的傳感器持續檢測被測對象的狀態，并將其作為過程數據傳輸到控制單元。然后，控制單元將發送的信號與目標值進行比較，將差值轉換成受控變量，輸出它，然后將其改變為測量狀態。通過重復該循環，執行反饋控制以將被監控對象保持在穩定的受控狀態。
這些傳感器需要連續、實時的數據輸入和高速響應。這些可靠的傳感器可以實時微調過程以消除盲點，從而實現高質量生產和最佳工廠運行。
資產監控
資產監控傳感器在監控工廠設備方面發揮著至關重要的作用。它們檢索和傳輸的數據構成了分析和警報的基礎。通過分析傳感器的輸出數據，可以診斷工廠設備的健康狀況。然后，該診斷將用于警報管理、設備的預測性維護和更有效的維護巡視。高響應傳感器有助于防止工廠事故，延長工藝正常運行時間，延長設備使用壽命。
幾乎所有過程都可以使用各種傳感器和傳感系統。收集可靠和準確的過程數據的能力對于實現任何級別的過程控制都非常重要。加工廠可以采用最新的控制系統或基于云/邊緣的數據收集技術，如果檢測到缺陷并報告，仍然可以見證過程故障。今天的傳感器系統已經形成了一個完整的套件，可以確保它們可以作為一個單元來實現最佳的流程和資產管理，最終實現流程的成功。
這些傳感單元用于不同過程自動化水平的各種行業，因為數據檢測是任何過程工業成功的非常重要的第一步。
四.工業應用傳感器的優勢
部署和傳感技術具有許多優勢，包括預測性和預防性維護。它們不僅可以確保更快地傳輸測量數據，還可以提高準確性，從而改善過程控制并增強資產健康狀況。
新的傳感器可以通過有線和無線傳輸，并可以從資產和流程中提供實時和連續的數據反饋。這使得主管能夠對加工廠有更全面的了解。使用傳感器的企業比以往任何時候都更加互聯、安全和敏捷。
該傳感器的主要優點包括：提高了數據采集的靈敏度、幾乎無損的傳輸和連續實時的分析。實時反饋和數據分析服務可以確保流程處于活動狀態，并以最佳方式執行。
傳感技術的不斷發展催生了今天的智能傳感器。與沒有有源元件的傳統模擬傳感器不同，智能傳感器包含允許它們測量和輸出數字數據值的電路。這些傳感器具有嵌入式微處理器單元，許多傳感裝置安裝在信號轉換器上。
智能傳感器可以執行許多固有的智能功能，例如自檢、自驗證、自適應和自識別能力。他們了解流程要求，管理各種條件，并能夠檢測條件以支持實時決策。這些智能傳感器針對各種過程條件進行編程，以便管理人員能夠獲得最大收益值
通過轉向更智能的傳感器并有效利用從流程和資產中收集的數據，公司可以提高生產率、提高能效并降低工廠的總擁有成本。通過持續監控和數據檢索，工藝負責人可以確定高能耗區域，并采取適當措施限制能源浪費。這種方法將幫助公司實現聯合國制定的可持續發展目標，如“負擔得起的清潔能源”、“工業、創新和基礎設施”以及“負責任的消費和生產”。
簡而言之，該傳感器的優點是：
加快過程并使其更加準確
收集實時流程和資產數據
準確、可靠、持續地監控流程和資產。
提高生產率并降低總擁有成本。
減少能源浪費
五、傳感技術的未來發展
隨著過程自動化的發展，傳感技術得到了發展，產生了功能更強、網絡更好的傳感設備。傳感器已經部署在各行各業的公司中，包括石油、煤礦、船舶、天然氣、石化、化工、電力、制漿造紙、制藥、食品、鋼鐵、供水和廢水處理、金屬等行業。工業進步為特殊傳感器類別鋪平了道路。隨著向數字化轉型的加速，對更高的過程自動化、增強的異常檢測能力和預測性維護功能的需求正在推動傳感技術的空前采用。
預期挑戰
盡管它們小型化，但今天的傳感器非常強大且易于接受。它們的故障率更低，功耗也比以前更低。在不久的將來，企業可以期待傳感器的更大小型化和電子技術的進一步發展，以及更低的價格和改進的功能，以確保更少的功耗、更高的響應能力和更高的容錯能力。
許多加工廠已經安裝了傳感器和用于過程控制的數字操作。它們已經連接了工廠中的主要流程，并且可以檢測、報告和分析數據，以實現更高水平的流程效率。下一個挑戰是從感官創造中獲得價值，而不僅僅是感官。為了實現越來越有利可圖的可持續運營，有必要充分利用廣泛收集的高保真工廠數據。
物聯網的快速發展將進一步拓展和補充其應用和范圍。IIoT傳感器監測一系列屬性，包括溫度、振動、壓力和水質。這些傳感器連接到使用邊緣、霧和云計算資源來監控和管理資產性能和能效的解決方案。
傳感技術的進一步發展將不僅限于傳感設備。通過將智能感知與人工智能(AI)和機器學習(ML)相結合，它將支持敏捷決策和駕駛員性能優化。
隨著對智能產品需求的增加和組織數字化進程的加快，傳感器的作用和重要性將持續增長。
潛在應用
傳感技術在整個行業中有許多潛在的應用，可以提高質量、可靠性和性能。從太陽能電池和燃料電池的應用到醫療保健能力的提高，再到強大的環境監測系統的安全性增強，都有無限的可能。
例如，生物傳感是一個尋求開發和增強現有傳感技術能力的領域，用于視覺識別、觸摸、氣味、音頻和物理系統。由于傳感技術可以應用于微納環境，對診斷和藥物監測系統產生了深遠的影響。
同樣，智能和智能傳感器技術正在尋求在未來幾年改變世界的未來。它們將繼續發展，例如測量看不見的物體，并將其更改為更耐磨。通過確保這些傳感器產生的結果的完整性和可靠性，它們在醫學、消費品、通信設備、家庭和運輸中的應用是不可避免的。
例如高度柔性的紙張印刷傳感器。印刷傳感器作為可穿戴傳感器之一，有望應用于物聯網。物聯網世界采用大量傳感器收集大數據，然后上傳到云網絡。然后，分析這些數據以生成關于更好的維護實踐的建議。
為了支持大量的傳感器，需要一個健壯可靠的傳感系統。這個系統的關鍵是靈活的混合電子(FHE)，它使用印刷和硅技術。高柔性薄板傳感器系統可以適應各種用途和測量，包括工業基礎設施、可追溯性、汽車和機器人、醫療保健和其他應用，并有助于優化工廠監控、物流質量控制和重要數據管理。
傳感器技術的創新將繼續成為工業和社會的重要工具。
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