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传感器助力家电节能风 成就物联网产业非凡

发明科技控中国仪表网2012年02月29日 11:32人气:11588

   从去年开始,中国家电协会正式发布《中国家用电器工业“十二五”发展规划的建议》,以积极推进家电工业节能减排。作为“十二五”期间主要任务,空调行业成为其重点发展领域,其中变频空调体现尤甚,这充分体现家电行业的节能趋势,也让家电行业顺应行情,争相劲吹“节能风”。传感器,作为家电的“神经系统”,重要地位不言而喻。例如,空调借助敏感的传感器,方能感知室内外温度几何,从而实现智能变频;冰箱通过传感器测控,才做到更精确的内部温度控制。

  近年来,随着家电节能风的带动,传感器的市场需求也开始变得风风火火,变频技术深入家电产业,传感器也跟着供不应求。比较传统空调,温度传感器或许只需3根,但升级为变频空调后则需5至8根。再比如现在冰箱行业越来越流行智能化,传感器的需求甚至随之从几根迅速需要提升至20几根。

  目前,我国传感器行业发展落后,国内传感器需求,尤其是高端需求严重依赖进口,国产化缺口巨大,目前传感器进口占比80%,传感器芯片进口占比达90%。据悉,日本大地震后,曾导致全球传感器贸易出现货源紧张,在国内甚至出现有包括美的、格力、LG等家电企业,长期派人驻厂“抢”货源情况。

  智能燃烧 加热设备的节能应用法则

  在家电中常用的传感器主要有:温度传感器、气体传感器、光传感器、超声波传感器和红外线传感器。家电传感器的正确选择和使用,不仅可以带来便利,更可以避免诸如火灾、损坏等灾害,先进的传感器以其惊人的速度占据市场,而带有智能控制系统的现代传感器运用,也为不同的产品和厂家带来亮点成就品牌。根据欧盟发布的最新节能减排规章,利用新型传感器控制燃烧器,成为许多加热设备厂家升级产品制造首选。其使用传感器监控燃烧也主要体现如下三种方法:

  第一,在煤气和空气混合燃烧前检测温度、流速和可燃气体成分,以计算器具的发热量和所需空气供应量。

  第二,检测可能反应区。离子数和一些无负载原子团的数目能够在反应发生时给出生成物数量。例如,如果知道氧气的体积分数,就可能推断出是该调整煤气还是空气的供应量。

  第三,燃烧状态通过检测废气中二氧化碳,一氧化碳和氮化气体数量然后确定。即选定探头变化和燃烧特性变化关系,进而建立一种可靠的控制系统。另外,在选择合适的传感器时,还需考虑以下几点:低成本,高可靠性,长期稳定和高灵敏度。

  传感器产业步入物联网 成就产业链扩张升级

  物联网应用已从政府政策扶持进入市场导入期,传感器作为物联网基础,深处产业链上游。随着物联网成为市场流行趋势,传感器应用也日渐广泛,传感器产业处在物联网金字塔的塔座位置越发明显,也成为整个物联网产业中需求量最大和最基础的环节。据中国电子信息产业发展研究院预测,未来五年国内传感器市场年复合增长31%。汽车、物流、煤矿安监、安防、RFID标签卡领域的传感器市场增长较快。

  现阶段,我国已经有1600多家企事业单位从事传感器研制、开发、生产。但与国外相比,我国传感器产品品种和质量水平,尚不能满足国内市场的需求,总体水平还处于国外上世纪90年代初期。IHSiSuppli曾发布研究报告称,受苹果公司在其iPhone和iPad中运用加速度计技术的推动,用于智能手机和平板电脑的运动传感器设备市场有望在未来五年增长近一倍,并预计智能手机和平板电脑中运动传感器技术的全球收入将于2015年增至21亿美元(2011年这一数字仅为11亿美元)。2012年传感器技术发展重点也将着力朝四个方向实现产业最大化。

  (1)MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺:深反应离子刻蚀(DRIE)工艺或IGP工艺;封装工艺:如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺;新型传感器:如用微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器,汽车专用压力、加速度传感器,环保用微化学传感器等。

  (2)集成工艺和多变量复合传感器微结构集成制造工艺;工业控制用多变量复合传感器,如:压力、静压、温度三变量传感器,气压、风力、温度、湿度四变量传感器,微硅复合应变压力传感器,陈列传感器。

  (3)智能化技术与智能传感器信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术;智能多变量传感器,智能电量传感器和各种智能传感器、变送器。

  (4)网络化技术和网络化传感器传感器网络化技术;网络化传感器,使传感器具有工业化标准接口和协议功能。
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