当今的产业格局具有前所未有的波动性、不确定性、复杂性和模糊性。因此，资产和人员以更低的成本和更高的安全性提高运营的效率变得越来越重要。在这种背景下，传感技术及其进展在保持工业运营的竞争力和效率方面发挥着关键作用
传感技术及其各种应用是随着技术和业务需求的发展而发展的。传感器可以用来检测从距离到热量到压力的各种实际属性。今天的产品使用传感器来感知周围的一切。它们具有非常精确的能力，消耗更少的电力，并且安装和维护成本低。事实证明，传感器是为其流程和相关业务创造新价值的重要组成部分。
1.什么是传感技术？和传感器有什么关系？
传感器的范围很广，种类也很多，但从根本上说，传感器是检测被测对象特征量，并将该量转换成可读信号，显示在仪器上的装置。简而言之，传感技术是一种使用传感器通过检测物理、化学或生物特征并将其转换为可读信号来获取信息的技术。
事实上，有各种各样的传感器可以满足任何工业需求。对于要求苛刻且任务关键的工业应用，传感器可以帮助改进流程并提供无与伦比的资产保护。
这些传感器提供实时监控，包括过程所需的检测和报告。发送传感器监测收集的数据进行控制和分析，并通过发送传感器电信号报告特定属性的任何异常。这样，传感器可以提高过程效率和产品质量，同时确保过程符合最佳实践。
第二，从人的感官去理解机器的感知
原则上，任何能够检测抽象、无形或物理属性的材料或设备都是传感器。我们被传感器包围着，这些传感器成功地测量和检测了我们周围运行的许多设备和过程。
其实，人体的正常功能依赖于五大感觉器官——眼、耳、鼻、舌、皮肤。人类感官(感觉器官)的功能已经明确定义了——。它们获取关于外部环境的信息，并将其传输到大脑进行处理。然后，大脑引导身体进一步行动。感觉器官的正常功能对人体的安全和健康至关重要。
多年来，已经开发了许多能够检测各种物理或化学性质的特殊传感器。
物理传感器在视觉、听觉和触觉方面发挥着重要作用。它们可以感知物理量，如光、声波、压力和温度，并将其转换成电信号。
化学传感器起到味觉和嗅觉的作用。根据各种化学物质的存在、浓度和组成，它可以转换和检测电信号。
生物传感器被认为是化学传感器的一部分，但它们利用电信号和光信号的生物特性来检测状态或物质。
有一些高灵敏度的传感器可以检测到人类感官无法检测到的磁性和辐射剂量。
工业应用中的传感器发挥着至关重要的作用，就像人体中的感觉器官一样。该行业有大量依赖传感器正常运行的机器或系统集群和互联设备。在过程流程中联网的传感器可以连续检测、测量和传输物理环境中任何变化的电信号。电信号被传输到控制系统(计算机)，控制系统处理数据并进一步指导过程。
随着社会的不断进步，工艺流程和控制机制也发生了变化。事实上，现代机器现在有高度敏感和广泛可选的人机界面来控制和监控。传感技术是如此自动化，以至于我们可以选择人类的愿望和意图，并进一步发展这一过程。
因此，就像人类的感觉器官负责各种任务，成为正常生活运转的关键要素一样，传感器在工业中也发挥着同样的作用，不断检查各种工艺参数，实现连续运转。
三.传感器的工业应用
从本质上讲，工业过程是导致产品制造的物理、化学、电气或机械步骤。高度发展的流程工业有明确定义和记录的流程。必须持续测量和精确控制每个生产过程的状态，以避免意外的组件变化和不稳定的生产条件。为了流程的成功，通过监控生产设备和公用设施的状态并执行最佳维护管理，最大限度地提高基本设备的性能也很重要。这就是为什么工业传感器和仪器被设计用于过程监控和资产监控。
程序控制
过程监控传感器用于监控工厂中产品和过程的状态。这些放置在生产过程中的传感器持续检测被测对象的状态，并将其作为过程数据传输到控制单元。然后，控制单元将发送的信号与目标值进行比较，将差值转换成受控变量，输出它，然后将其改变为测量状态。通过重复该循环，执行反馈控制以将被监控对象保持在稳定的受控状态。
这些传感器需要连续、实时的数据输入和高速响应。这些可靠的传感器可以实时微调过程以消除盲点，从而实现高质量生产和最佳工厂运行。
资产监控
资产监控传感器在监控工厂设备方面发挥着至关重要的作用。它们检索和传输的数据构成了分析和警报的基础。通过分析传感器的输出数据，可以诊断工厂设备的健康状况。然后，该诊断将用于警报管理、设备的预测性维护和更有效的维护巡视。高响应传感器有助于防止工厂事故，延长工艺正常运行时间，延长设备使用寿命。
几乎所有过程都可以使用各种传感器和传感系统。收集可靠和准确的过程数据的能力对于实现任何级别的过程控制都非常重要。加工厂可以采用最新的控制系统或基于云/边缘的数据收集技术，如果检测到缺陷并报告，仍然可以见证过程故障。今天的传感器系统已经形成了一个完整的套件，可以确保它们可以作为一个单元来实现最佳的流程和资产管理，最终实现流程的成功。
这些传感单元用于不同过程自动化水平的各种行业，因为数据检测是任何过程工业成功的非常重要的第一步。
四.工业应用传感器的优势
部署和传感技术具有许多优势，包括预测性和预防性维护。它们不仅可以确保更快地传输测量数据，还可以提高准确性，从而改善过程控制并增强资产健康状况。
新的传感器可以通过有线和无线传输，并可以从资产和流程中提供实时和连续的数据反馈。这使得主管能够对加工厂有更全面的了解。使用传感器的企业比以往任何时候都更加互联、安全和敏捷。
该传感器的主要优点包括：提高了数据采集的灵敏度、几乎无损的传输和连续实时的分析。实时反馈和数据分析服务可以确保流程处于活动状态，并以最佳方式执行。
传感技术的不断发展催生了今天的智能传感器。与没有有源元件的传统模拟传感器不同，智能传感器包含允许它们测量和输出数字数据值的电路。这些传感器具有嵌入式微处理器单元，许多传感装置安装在信号转换器上。
智能传感器可以执行许多固有的智能功能，例如自检、自验证、自适应和自识别能力。他们了解流程要求，管理各种条件，并能够检测条件以支持实时决策。这些智能传感器针对各种过程条件进行编程，以便管理人员能够获得最大收益值
通过转向更智能的传感器并有效利用从流程和资产中收集的数据，公司可以提高生产率、提高能效并降低工厂的总拥有成本。通过持续监控和数据检索，工艺负责人可以确定高能耗区域，并采取适当措施限制能源浪费。这种方法将帮助公司实现联合国制定的可持续发展目标，如“负担得起的清洁能源”、“工业、创新和基础设施”以及“负责任的消费和生产”。
简而言之，该传感器的优点是：
加快过程并使其更加准确
收集实时流程和资产数据
准确、可靠、持续地监控流程和资产。
提高生产率并降低总拥有成本。
减少能源浪费
五、传感技术的未来发展
随着过程自动化的发展，传感技术得到了发展，产生了功能更强、网络更好的传感设备。传感器已经部署在各行各业的公司中，包括石油、煤矿、船舶、天然气、石化、化工、电力、制浆造纸、制药、食品、钢铁、供水和废水处理、金属等行业。工业进步为特殊传感器类别铺平了道路。随着向数字化转型的加速，对更高的过程自动化、增强的异常检测能力和预测性维护功能的需求正在推动传感技术的空前采用。
预期挑战
尽管它们小型化，但今天的传感器非常强大且易于接受。它们的故障率更低，功耗也比以前更低。在不久的将来，企业可以期待传感器的更大小型化和电子技术的进一步发展，以及更低的价格和改进的功能，以确保更少的功耗、更高的响应能力和更高的容错能力。
许多加工厂已经安装了传感器和用于过程控制的数字操作。它们已经连接了工厂中的主要流程，并且可以检测、报告和分析数据，以实现更高水平的流程效率。下一个挑战是从感官创造中获得价值，而不仅仅是感官。为了实现越来越有利可图的可持续运营，有必要充分利用广泛收集的高保真工厂数据。
物联网的快速发展将进一步拓展和补充其应用和范围。IIoT传感器监测一系列属性，包括温度、振动、压力和水质。这些传感器连接到使用边缘、雾和云计算资源来监控和管理资产性能和能效的解决方案。
传感技术的进一步发展将不仅限于传感设备。通过将智能感知与人工智能(AI)和机器学习(ML)相结合，它将支持敏捷决策和驾驶员性能优化。
随着对智能产品需求的增加和组织数字化进程的加快，传感器的作用和重要性将持续增长。
潜在应用
传感技术在整个行业中有许多潜在的应用，可以提高质量、可靠性和性能。从太阳能电池和燃料电池的应用到医疗保健能力的提高，再到强大的环境监测系统的安全性增强，都有无限的可能。
例如，生物传感是一个寻求开发和增强现有传感技术能力的领域，用于视觉识别、触摸、气味、音频和物理系统。由于传感技术可以应用于微纳环境，对诊断和药物监测系统产生了深远的影响。
同样，智能和智能传感器技术正在寻求在未来几年改变世界的未来。它们将继续发展，例如测量看不见的物体，并将其更改为更耐磨。通过确保这些传感器产生的结果的完整性和可靠性，它们在医学、消费品、通信设备、家庭和运输中的应用是不可避免的。
例如高度柔性的纸张印刷传感器。印刷传感器作为可穿戴传感器之一，有望应用于物联网。物联网世界采用大量传感器收集大数据，然后上传到云网络。然后，分析这些数据以生成关于更好的维护实践的建议。
为了支持大量的传感器，需要一个健壮可靠的传感系统。这个系统的关键是灵活的混合电子(FHE)，它使用印刷和硅技术。高柔性薄板传感器系统可以适应各种用途和测量，包括工业基础设施、可追溯性、汽车和机器人、医疗保健和其他应用，并有助于优化工厂监控、物流质量控制和重要数据管理。
传感器技术的创新将继续成为工业和社会的重要工具。
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