傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，近年來由于智能化、信息化的需求強(qiáng)勁，作為提供信息的源頭，傳感器對(duì)于感知客觀世界是不可或缺，年增長率一般在20%左右。應(yīng)用市場(chǎng)普遍劃分為汽車電子產(chǎn)品、工業(yè)控制領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品。根據(jù)高工物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，我國2010年傳感器整體市場(chǎng)規(guī)模為402億元人民幣，上述三個(gè)領(lǐng)域所占市場(chǎng)份額如表1。專用設(shè)備和其它物流/煤礦安全/安防設(shè)備約為55億元（13%）、65.2億元（16.3%）。從發(fā)展前景來看，工業(yè)控制市場(chǎng)應(yīng)用傳感器的潛力最大，此外通信市場(chǎng)中采用傳感器的市場(chǎng)還有待開發(fā)，無線通信領(lǐng)域中的傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的最愛，前途不可限量。

工業(yè)控制用傳感器

工業(yè)控制領(lǐng)域包括了連續(xù)控制和離散控制，或稱用于原材料生產(chǎn)的流程控制或流程工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)械產(chǎn)品（包括了汽車生產(chǎn)線或家電等電子產(chǎn)品）生產(chǎn)線的工廠自動(dòng)化，通常用PA和FA來表示，而它們所用的傳感器又按測(cè)量對(duì)象分為：⑴測(cè)量溫度、壓力、流量、液位（或料位）等熱工量的傳感器；⑵測(cè)量電壓、電流、功率等電工量的傳感器； ⑶測(cè)量氣體成分、液體成分、固體成分、濃度、密度、粒度、黏度、酸堿度（PH）等物性與成分量的分析儀表或傳感器；⑷測(cè)量位移、速度、加速度、力、力矩、應(yīng)力、重量、振動(dòng)、長度等機(jī)械量的傳感器；⑸測(cè)量機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)（起停、位移接近、聲音等）、設(shè)備異常狀態(tài)（過熱、泄漏、變形、腐蝕、磨損等）、產(chǎn)品在線檢查（表面質(zhì)量、疵點(diǎn)、形狀）、儀表裝置狀態(tài)（絕緣、斷線、接地等）的狀態(tài)量對(duì)應(yīng)的儀表或傳感器。其中⑴⑵⑶項(xiàng)主要用于流程工業(yè)。實(shí)際工業(yè)傳感器結(jié)合工作原理，可以劃分為壓力傳感器、光電傳感器、電感傳感器、視覺傳感器、電容傳感器、電阻傳感器、超聲傳感器和微波傳感器八類。在我國工業(yè)控制用傳感器主要由國外廠商占主導(dǎo)地位，例如：日本歐姆龍、美國邦納、德國圖爾克、德國巴魯夫、德國倍加福、德國施克、瑞士科瑞等公司。

流程工業(yè)中變送器或其它自動(dòng)化儀表主要由傳感器、測(cè)量電路和過程連接件等部分組成，而且愈來愈趨向于一體化，所以工業(yè)控制用變送器，特別是壓力、差壓變送器成為焦點(diǎn)，高端供給基本由橫河、艾默生（羅斯蒙特）、西門子等外國公司把持，其它還有霍尼韋爾、ABB、羅托克等公司，在變送器和自動(dòng)化儀表、傳感器方面均占有一定份額。

在傳感器應(yīng)用中選型、安裝、調(diào)試、維護(hù)都有很多技術(shù)問題有待解決，但更重要的是推廣應(yīng)用，做出范例，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。

可燃?xì)怏w傳感器的應(yīng)用

近年來，氣體傳感器得到了很大的發(fā)展，特別是目前大中型煉油、石化、化工的流程工業(yè)和海上油氣田平臺(tái)等有可燃?xì)怏w、有毒氣體的現(xiàn)場(chǎng)，均采用了帶有氣體傳感器的火氣系統(tǒng)，使這方面需求大增，產(chǎn)量大增，如鄭州煒盛電子科技公司現(xiàn)在年產(chǎn)350萬只、8大系列、130多個(gè)品種的氣體傳感器，是國內(nèi)這方面產(chǎn)品的第一家上市公司。

關(guān)于選型問題，如某石化設(shè)計(jì)部門建議：可燃?xì)怏w傳感器一般選用催化燃燒型（接觸燃燒型）氣體傳感器；氫氣（H2）可選用電化學(xué)型和半導(dǎo)體型氣體傳感器；有毒氣體可選用電化學(xué)型氣體傳感器等。海洋石油系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置包括火焰探測(cè)傳感器、熱探測(cè)傳感器、煙探測(cè)傳感器、可燃?xì)怏w探測(cè)傳感器等，具體井口區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、公用區(qū)、中控室、電池間、生活區(qū)有一定差別，需合理布置，電池間還要配有氫氣濃度傳感器等。

水質(zhì)傳感器

由于環(huán)境檢測(cè)和流程工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要，水質(zhì)傳感器和儀表也屬熱點(diǎn)。由于測(cè)量原理多樣化及現(xiàn)場(chǎng)多年運(yùn)行維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)積累，PH酸度計(jì)等已經(jīng)有很大改進(jìn)，即使是玻璃電極也做得很精巧、皮實(shí)、易換、易校正，具體如E+H公司的產(chǎn)品，已取得專利。

下面介紹的是梅特勒-托利多公司的智能TOC傳感器，可以在線、連續(xù)、快速監(jiān)測(cè)總有機(jī)碳指標(biāo)，5000 TOCe型傳感器采用紫外線氧化結(jié)合電導(dǎo)率微分的方法，可精確測(cè)定總有機(jī)碳的含量。Thornton高性能電導(dǎo)率傳感器能連續(xù)可靠地測(cè)量樣品氧化前后的電導(dǎo)率，內(nèi)置的螺旋石英管設(shè)計(jì)，使樣品連續(xù)不斷地流過傳感器，樣品最大限度地暴露在185納米的紫外光下，這樣樣品能充分氧化且測(cè)量時(shí)間很短，不需要試劑或化學(xué)藥品，且沒有活動(dòng)的機(jī)械部件。它在制藥行業(yè)用水的生產(chǎn)中應(yīng)用得很成功，具體可滿足純化水、注射用水、高純水中TOC周期性檢測(cè)的需求，而且可在100℃溫度下正常運(yùn)行，從而滿足了蒸汽和熱水消費(fèi)的檢測(cè)要求。

物性分析傳感器

在實(shí)際工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)中，常把物性和分析兩方面劃分為濕度、水分、黏度、密度、濃度、濁度、酸度、力度以物性為主的傳感器或儀表為一類，及以電化學(xué)、熱學(xué)、色譜、質(zhì)譜、射線等分析儀表等以分析為主的傳感器或儀表為另一類。第一類中也含有光學(xué)、電化學(xué)原理的傳感器，第二類中特別是色譜、質(zhì)譜儀分四部分（取樣和預(yù)處理、檢測(cè)器/傳感器、測(cè)量及信號(hào)處理、顯示），由于檢測(cè)器/傳感器的特殊性，又不常為傳感器產(chǎn)業(yè)所包容，所以分析儀表好像成了傳感器產(chǎn)業(yè)的禁區(qū)。特別是現(xiàn)代半導(dǎo)體工藝、MEMS微電子機(jī)械工藝及納米技術(shù)及過程分析技術(shù)發(fā)展的今天，這些觀念都顯得有些陳舊了。下面回到濃度傳感器在流程工業(yè)中的應(yīng)用上來。

用以表征由于不溶性物質(zhì)的存在而引起液體透明度降低程度的物理量稱為濁度，透明度的測(cè)量方法當(dāng)然以光學(xué)為基礎(chǔ)，目前有透射式、散射式、透射光和散射光比率、表面散射式、雙光束調(diào)制式、光纖式等濁度計(jì)，例如，梅特勒-托利多公司InPro 8200/Trb 8300濁度測(cè)量系統(tǒng)解決了抗生素生產(chǎn)中人工操作判斷結(jié)晶點(diǎn)所帶來的困擾。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，85%以上的醫(yī)藥制品都呈晶體形態(tài)，醫(yī)藥制品通過改進(jìn)工業(yè)結(jié)晶過程，可以提高產(chǎn)品收率，改善產(chǎn)品純度、外觀以及粒度分布等質(zhì)量相關(guān)性狀。擴(kuò)大來說，采用結(jié)晶罐或反應(yīng)罐這種工藝裝備的產(chǎn)業(yè)很多，如制糖工業(yè)、石化行業(yè)等，比比皆是，它屬于間歇控制，常規(guī)控制能解決一般控制中的問題，如結(jié)晶工藝從結(jié)晶溫度、PH值、攪拌轉(zhuǎn)速等方面改善藥物晶型，收到較好效果，而結(jié)晶結(jié)束控制以人工目測(cè)為主，所以出晶點(diǎn)判斷失準(zhǔn)時(shí)常發(fā)生。梅特勒-托利多公司濁度測(cè)量系統(tǒng)可自動(dòng)響應(yīng)，根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，找出結(jié)晶析出點(diǎn)，從而實(shí)時(shí)調(diào)整結(jié)晶罐的真空度、攪拌速度，并適時(shí)結(jié)束結(jié)晶過程。魯抗醫(yī)藥等企業(yè)也有成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)證明，結(jié)晶率為83%以上，產(chǎn)品純度在98.5%以上，而且生產(chǎn)穩(wěn)定。

最后要說明一點(diǎn)，成功的應(yīng)用必須是：和不可缺少傳感器一樣，傳感器和系統(tǒng)結(jié)合也是不可缺少的。#p#分頁標(biāo)題#e#