A05B-2022-C122工控网讯：近几年，随着传感器产业将进一步向着生产规模化、专业化和自动化方发展，并随着新型敏感材料的加速开发和各种新技术的综合运用，我国传感器行业的发展速度较快，呈现出良好的发展态势。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
A05B-2022-C122目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种：
按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器
按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“1”和“0”或“开”和“关”）的开关型传感器输出为模拟型传感器输出为脉冲或代码的数字型传感器。
目前中国的传感器产品已由过去的少数品种扩展到光敏、热敏、力敏、电压敏、磁敏、气敏、湿敏、声敏、射线敏、离子敏、生物敏等各种传感器，以及变送器、二次仪表等多种类、多形式产品，与国外研制领域相当。多学科、多种高新技术的交叉融合，推动了新一代传感器的诞生与发展。特别是随着数码技术、半导体制造技术以及网络多媒体系统的迅速发展，图像传感器日益成为市场竞争的新亮点。中国在研制传感器方面有一定技术基础，同时地区竞争优势明显。
发布的《2015-2020年中国传感器行业深度研究及前景预测报告》显示，我国传感器行业近几年的发展速度较快，其中光敏传感器将作为产业化发展的产品之一，广泛应用于信息、机械、家电等领域，2014年光敏传感器的年生产能力达到4.5亿只，市场需求量达到2.5亿只，说明光敏传感器有着良好的发展前景。目前光敏传感器的产品主要包括光探测器、光电传感器、CCD图像传感器、光纤传感器等。
随着传感器产业将进一步向着生产规模化、专业化和自动化方发展，并随着新型敏感材料的加速开发和各种新技术的综合运用，我国传感器行业近几年的发展速度较快，呈现出良好的发展态势。　OFweek工控网讯：数字化工厂的处理系统相当于大脑，连接网络如同神经系统，驱动系统就像是肌肉，传感器则相当于眼睛和鼻子……在“工业4.0”和“中国制造2025”的时代图景中，未来制造业的工厂正在酝酿着巨大变革。
然而，工厂内部的不同系统之间、不同部门之间、不同产品之间，乃至不同工厂之间，如何用同一种“语言”交流，以提高效率呢？“在这方面，机电一体化概念设计解决方案可以率先让机器用同一种‘语言’交流。”在西门子工业软件公司（Siemens PLM Software）上海研发中心总经理徐居仁看来，这就是“工业4.0”真正落地的第一步。
藏在写字楼里的“实验室”
最近，西门子机电一体化概念设计实验室将在上海研发中心正式设立。让记者惊讶的是，实验室和研发中心并非选址专门的科学园区，而是直接放在了繁华闹市的楼宇中。

在长宁区中山公园附近的一幢写字楼里，记者目睹了这个机电一体化概念设计实验室的“真容”。说是实验室，其实也就是一间只有几十平方米的办公室。当然，也不可能安放巨大的生产线，这里有的只是各种电脑设备——原来，这是基于机电一体化概念设计的“虚拟调试”平台。实验室展示了正在为客户设计的一条全新的LED灯装配线。这条装配线之前是由五个工人操作，进行灯泡的组装；如今客户希望通过安装工业机器人，来减少人工的使用。
“过去我们采用的实验方式是实物测试，在控制系统的测试中，因为成本等因素，只能在最后阶段使用实际样机测试。当测试完成后，有的问题可能会变得很明显，比如一根不足尺寸的轴，或者因为碰撞问题而需要重新设计的刀架，持续三个月的返工很寻常。”实验室技术负责人史桂蓉表示，“现在，我们采用虚拟测试，只要先做一个虚拟样机，其他都交给电脑了。”记者看到，一位工程师熟练地把各种数据输入电脑，一条虚拟生产线马上就显示在大屏幕上。这条生产线逼真地还原了LED进料、抓取灯泡、刷胶、拧螺丝、装配等过程。工程师只要看着系统的运转，就能马上看出要如何做调试。而如果需要调整机器人和人工的配比，或是要修改生产线的参数，只要敲敲键盘，马上就能完成。
使用机电一体化概念设计能帮助研发人员加速产品开发，允许来自不同部门的工程师并行工作，利用创新性技术帮助设计师用更短的设计时间，以更低的成本，设计出更高生产率的机器。
做合格的“语言翻译”不容易
乍一看，这套“所见即所得”的系统类似于计算机辅助设计。可徐居仁告诉记者，内行看门道，机电一体化概念设计其实很复杂。
一个关键难题是，要让不同领域的机器“协同作战”，就必须使用同一种“语言”，而这并不是一件容易的事情，“如果我们的机电一体化解决方案没有做好这个‘翻译’工作，就可能失之毫厘，谬以千里。”
首先遇到的一个“语言”问题，就是如何让不同板块的工程师并行工作。在目前的工业研发体系中，大致分为电气化、自动化和机械结构三个板块。在设计研发新的流水线或者产品时，这些工程师之间关注的重点领域各不相同，设计工具也是各取所需，导致相互之间的交流并不通畅。机电一体化解决方案提供了集成的平台，无缝地共享不同领域的数据，能够在虚拟环境中快速评估设计概念，实现功能拆分，增强不同板块工程师的协作。
又比如，在工厂内部，从设计、制造到销售等部门之间也需要统一的“语言”。工厂内借助大量不同的软件，以提升企业生产管理层面的效率。有了统一的“语言”，一旦产品数据发生变化，研发人员和制造人员就能迅速更改数据，随后系统根据新的制造解决方案分配生产线和时间。
最后，工厂内部的软硬件供应商五花八门，未来也需要同一种“语言”进行整合和交流。要实现不同软件、系统之间的互联互通既是最大的难点，也是数字工厂迈向“工业4.0”的重要一步。正如在德国学者乌尔里希·森德勒主编的《工业4.0——即将来袭的第四次工业革命》中提到的，“软件是工业的未来”，并强调“通过软件的交互性并不仅仅是在生产层面，还在于业务层面”，也就是说，“通过工业软件，实现了虚拟和现实的交互。”
在这方面，基于大量的技术和实践积累，西门子机电一体化概念设计迈出了第一步。未来中国的制造业能否从中获得有益的启发呢？
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