روندهای جهانی صنعت سنسور – به‌روزرسانی نوامبر ۲۰۲۲

در این مقاله می خواهیم به روندهای جهانی صنعت سنسور در سال ۲۰۲۲ بپردازیم.

روندهای جهانی صنعت سنسور

با ادغام های جدید و فناوری که نیاز قرن در سراسر جهان است، روند نوظهوری به سمت نظارت و ارزیابی دقیق و کارآمد عملکرد در بخش های مختلف عملیات وجود دارد.

 نیازمندی های نیمه هادی سریع ترین رشد را در سیستم های حسگر و ابزارهای الکترونیکی تجربه می کنند، به طوری که الکترونیک، اتوماسیون صنعتی، اویونیک، نظامی، دستگاه های تلفن همراه، الکترونیک مصرفی، ساخت و ساز و زیرساخت، تجهیزات پزشکی، امنیت، حمل و نقل، زیرساخت های فناوری اطلاعات و ارتباطات تنها چند مورد هستند از بسیاری از صنایعی که از سنسورها استفاده می شود. 

استفاده از حسگرها در تمام بخش‌های اصلی رایج است که در آن رشد قابل توجهی ناشی از پیشرفت‌های فناوری در سیستم‌های کنترل الکترونیکی و افزایش قابلیت‌های ارتباطی است. 

این قابلیت فرآیند برای تبدیل سیگنال‌ها با استفاده از فناوری‌های پیشرفته و تکنیک‌هایی از جمله سازگاری، دسترسی، و کاربرپسند بودن را می‌توان در یکی از جدیدترین حسگرهای RG-9 که اخیراً منتشر شده است مشاهده کرد که یک سنسور بادوام، کم‌هزینه و کم مصرف است. سنسور بارش که بارندگی را با استفاده از پرتوهای نور مادون قرمز تشخیص می دهد و برای کاربردهای انرژی خورشیدی به طور موثر کار می کند.

محصولات اخیر تولید شده

در زیر چند محصول کلیدی سنسور که در بازار جهانی در بخش های مختلف تولید شده است، آورده شده:

S. No.	شرکت	تولید – محصول	جدول زمانی عرضه محصول	ملاحظات
۱	سامسونگ	سنسور دوربین HPX	توسعه و راه اندازی شد	اندازه پیکسل ۰٫۵۶ میکرون این سنسور باعث کاهش ۲۰ درصدی ماژول دوربین می شود
۲	POSTECH	سنسور LiDAR	تحت مراحل نهایی تحقیق: به زودی راه اندازی می شود	تمرکز بر توسعه پلت فرم حسگر تصویربرداری سه بعدی فوق العاده کوچک و تمام فضا
۳	باومر	سنسور سطح CombiLevel PLP70	توسعه و راه اندازی شد	نظارت دقیق بر سطوح فرآیند در چندین رسانه عملیاتی
۴	سنسورهای ACS	حسگر بازخوانی رنگ	تحقیق با اثبات مفهوم	هنگامی که روی دمای از پیش تعیین شده، که بین -۵۸ فارنهایت و ۳۲ فارنهایت قابل تنظیم است، گرم می شود، سنسور یک رنگ را نمایش می دهد.
۵	شرکت GRID202	حسگر حیات وحش Gridwire Fire Spy	توسعه یافته و آزمایش شده است	سنسور برای تشخیص افزایش دمای سطح آتش در سطح زمین، دود خارجی از منابع متعدد محلی و مخالف باد و سطح رطوبت ناشی از آتش استفاده می شود.

روندهای فنی اخیر در صنعت سنسور

هزینه‌ها، کیفیت و زمان‌های تولید تنها تعدادی از زمینه‌هایی است که دیجیتالی‌سازی بهبود یافته است. کالاهایی که سریع تر تولید می شوند همان چیزی است که ما به دنبال آن هستیم.

در نتیجه اکنون زمان بیشتری برای اختصاص دادن به کارهای دیگر داریم. علاوه بر این، به همین دلیل، نیاز روزافزون به سنسورهای پیچیده وجود دارد. 

متداول ترین روند تکنولوژیکی که در صنایع متمرکز شده است، همجوشی حسگرها است که در آن حسگرهای مختلف در یک برنامه کاربردی سنسور ردپای کوچک ترکیب می شوند. به منظور افزایش هوشمندی و بهره‌وری برنامه‌ها، دو فناوری حسگر برای تشکیل داده‌های فیوژن جدید ادغام شده‌اند که می‌توان آن را در آخرین محصول فناوری‌های آرایه سنسور فیوژن MS Tech با استفاده از Uni-Duo-Trio-Quadri مشاهده کرد. 

روش علمی مبتنی بر عملکرد متوالی فناوری‌های متعامد در یک ابزار تشخیص واحد است. آرایه‌های حسگر چندگانه برای عملکرد جداگانه، متوالی، و با حساسیت، انتخاب‌پذیری و اختصاصیت زیاد برای مولکول‌های هدف در این رویکرد جدید در نظر گرفته شده‌اند.

در اکثر بازارها، افزایش قابل توجهی در تمایل به سنسور وجود دارد. برنامه های هدف شامل هواپیماهای بدون سرنشین، لوازم خانگی، مصارف صنعتی، حمل و نقل، پوشیدنی ها و دستگاه های پزشکی است. 

بسیاری از این برنامه ها نیاز به چندین سنسور دارند تا در یک فضای جمع و جور بدون به خطر انداختن عملکرد و اغلب با برق بسیار کم قرار گیرند. اینها را می توان به طور قابل توجهی در جدیدترین پروژه حسگر مینیاتوری آزمایش شده و تحقیق شده موسسه Eindhoven Hendrik Casimir مشاهده کرد که می تواند برای نظارت بر فرآیند و اهداف کشاورزی با اندازه ابعادی بی عیب و نقص کمتر از حسگرهای گوشی هوشمند ادغام شده با عناصر حسگر متعدد استفاده شود. این با تمرکز بر جنبه های متعدد اتوماسیون صنعتی و جنبه های پایداری محیطی ساخته شده است.

روندهای قابل توجه توسعه حسگر بر اساس صنعت

• روندهای سنسور خودرو

در بخش خودرو، یک نقطه عطف مهم و تاریخی رخ داده است. خودروسازان برای اختراع مجدد نحوه استفاده مردم از وسایل نقلیه تحت فشار زیادی هستند. در نتیجه، خودروسازان از حسگرهای بیشتری در داخل و خارج خودروها استفاده می‌کنند تا به مشتریان خود ایمنی و عملکرد بیشتری ارائه دهند، که تولیدکنندگان حسگر را مجبور می‌کند تا فناوری‌های قبلی را کوچک‌سازی و پیشرفت کنند. 

با افزایش برقی شدن خودرو در سرتاسر جهان، تغییر متمرکزی صورت گرفته است که نیازمند نظارت مستمر در سراسر سیستم است، که می‌توان آن را در جدیدترین حسگر عرضه‌شده توسط Tracsense مشاهده کرد که هر ۵۰ میلی‌ثانیه اصطکاک جاده را با استفاده از حسگرهای نوری نصب شده روی خودروها نظارت می‌کند. به منظور پیش بینی شرایط ترافیکی و بهبود ایمنی رانندگی، این راه حل مدل های هواشناسی پیشرفته را نیز ترکیب می کند.

• روندهای سنسور لوازم الکترونیکی مصرفی

سنسورها در همه این سیستم‌ها، از دستگاه‌های فروش نوشیدنی هوشمند گرفته تا سیستم‌های اتوماسیون خانه هوشمند، از دستیارهای ربات شخصی تا سیستم‌های مراقبت بهداشتی هوشمند، از رایانه‌های اولیه تا دستیارهای دیجیتال (مانند الکسا)، از دستگاه‌های پوشیدنی انسانی تا خودروهای خودران استفاده می‌شوند. بازار سنسورها همراه با تقاضای مصرف کنندگان برای لوازم الکترونیکی در حال گسترش است. 

در میان سایر صنایع، فناوری‌های حسگر در اتوماسیون خانه‌های هوشمند، سیستم‌های امنیتی، روباتیک، خودروسازی و مراقبت‌های بهداشتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به نیاز روز به سیستم‌های امنیتی، با پیشرفت‌های تکنولوژیکی که در جدیدترین سنسور تصویر OS04L که اخیراً راه‌اندازی شده است مشاهده می‌شود که ترکیبی از نورپردازی با حساسیت بالا در جلو (FSI) برای شرایط روشن و تاریک بر اساس فناوری معماری پیکسلی PureCel Plus است. یک پیکسل ۲٫۰ میکرونی بر اساس فناوری OmniPixel 3-HS این شرکت.

• روند سنسور تجهیزات پزشکی

فناوری پزشکی در حال دستخوش انقلابی است که به ایجاد حسگرها برای بخشی که روز به روز پیچیده تر می شود سرعت می بخشد. طیف وسیعی از فناوری‌های حسگر برای پاسخگویی به تقاضای کاربردهای پزشکی برای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری که در هر یک از این دستگاه‌های پزشکی هوشمند، دقیق، قابل اعتماد، مقرون‌به‌صرفه و کوچک هستند، مورد نیاز است. 

آخرین دقت تکنولوژیکی با تمرکز بر تشخیص پیشرفته توسعه یافته بود که می‌توان آن را در اجزای سنجش دما RTD لایه نازک IST Platinum با اندازه فشرده، پایداری طولانی‌مدت و پردازش سیگنال الگوریتمی ساده که می‌توان در محصولات نیمه‌رسانا که به‌صراحت ساخته شده‌اند، مشاهده کرد. برای این کاربردهای پزشکی

این حسگرها در تجهیزات پزشکی مانند تغلیظ کننده اکسیژن، دستگاه های CPAP، ونتیلاتورها و بسیاری دیگر ادغام می شوند و می توان از آنها برای افزایش دقت و سرعت تشخیص استفاده کرد.

• روندهای حسگر هوافضا و دفاعی

دارایی های هوافضا و دفاعی مانند هواپیماها، موشک ها و هلیکوپترها برای عملکرد ایمن به سنسورهای فشار وابسته هستند. سنسورهای فشار تقریباً همه سیستم‌ها را در وسایل نقلیه هوافضا، از عملکرد موتورها و تقویت‌کننده‌ها گرفته تا راحتی کابین و کابین، کار می‌کنند و ردیابی می‌کنند. با این حال، برای اطمینان از پرواز ایمن و مناسب، حسگرهای این وسایل نقلیه باید با پیشرفت های تکنولوژیکی خود همگام شوند. 

طیف گسترده ای از تنظیمات برای ریزحسگرها ممکن شده است، از جمله اندازه گیری نیرو، انحراف، و انحنا با جدیدترین حسگرهایی که توسط رابط مدیریت و فرماندهی یکپارچه سیستم IAI توسعه یافته است، که از هوش مصنوعی برای بهبود قابلیت های تشخیص، طبقه بندی و شناسایی استفاده می کند. ، داده های چندحسی را جمع آوری و پردازش می کند.

• روند سنسورهای صنعتی و ماشین آلات

همانطور که سطح اتوماسیون در کف کارخانه بالا می رود، نظارت در زمان واقعی ویژگی ها و تجهیزات ماشین با در نظر گرفتن تعمیر و نگهداری پیش بینی شده، علاوه بر کاربرد رو به رشد سنسورها به طور کلی طراحی می شود. 

از آنجایی که دیجیتال است، عملاً همه صنایع فناوری IO-Link را به عنوان راه حلی برای مشکلات طولانی مدت سیستم های آنالوگ خود با EMC، تلفات سیگنال و سایر مشکلات رایج در ارتباطات آنالوگ پذیرفته اند که در سری محصولات اخیراً توسعه یافته TI قابل مشاهده است. فرستنده گیرنده های IO-Link محافظت شده در برابر نوسانات برای کاربردهای بهینه سازی سنسور و اتوماسیون. 

مقایسه این فناوری با سیستم های آنالوگ منجر به کاهش هزینه های کلی می شود. بدون شک مقادیر زیادی داده را از حسگرها به طور مستقیم به رابط IoT و همچنین به PLC تحویل می دهد.

روندهای قابل توجه توسعه حسگر بر اساس نوع سنسور

• روند سنسور فشار

پیاده‌سازی‌ها و عملکردهای متعدد سنسور فشار به دلیل پیشرفت‌های فنی در بخش‌های کلیدی صنعت مانند نفت و گاز، خودرو و مراقبت‌های بهداشتی توسعه یافته‌اند. یکی از بزرگترین بازارهای سنسورهای فشار، صنعت خودروسازی است. همانطور که اهمیت ایمنی وسایل نقلیه موتوری در کل صنعت افزایش یافته است و به دلیل قوانین سختگیرانه دولتی حاکم بر این ویژگی، محبوبیت فشار مقاومتی پیزو همراه با رونق تولید خودرو افزایش یافته است. 

بازار سنسورهای فشار به دلیل محبوبیت زیاد و افزایش پذیرش فناوری‌های مبتنی بر MEMS و NEMS که در جدیدترین سنسور خروجی آنالوگ TDK دیده می‌شود، گسترش یافته است که سیگنال خروجی تقویت‌شده و دقیق با ایمنی بالایی در برابر تداخل الکترومغناطیسی ارائه می‌کند. و یک تنظیم کننده سیگنال یکپارچه که مشکلات غیرخطی/دما را تصحیح می کند.

• روند سنسور رطوبت

با افزایش تکنیک های مدرن برای ساخت، حسگرهای خازنی از مزایای بسیاری از اصول استفاده شده در سراسر فناوری نیمه هادی برای تولید حسگرهایی با رانش و هیسترزیس طولانی مدت بهره می برند. حسگرهای خازنی رطوبت نسبی (RH) به طور گسترده در بسیاری از کاربردهای تله متری صنعتی، تجاری و آب و هوا مورد استفاده قرار می گیرند. 

مدارهای تهویه سیگنال یکپارچه ساخته شده بر روی بستر در حسگرهای خازنی فیلم نازک امکان پذیر است. این روند را می توان در جدیدترین راه اندازی و اتخاذ شده در بالاترین سطح قابلیت اطمینان و مقاومت داخلی در برابر آلاینده ها و محیط های سخت مشاهده کرد که می تواند آسیب های احتمالی ناشی از رطوبت را تحمل کند و به طور مناسب به شرایط بخار آب در حال تحول در طول زمان در سیستم های صنعتی پاسخ دهد. .

• روند سنسور دما

الزامات سنسور دما امروزه در طراحی سیستم های تعبیه شده سختگیرانه تر از گذشته است. بسیاری از کاربردهای حسگر دما را می‌توان به دلیل مسائلی از جمله قیمت، دقت و فشردگی ساخته یا خراب کرد. سنسورهای دمای مادون قرمز به طور فزاینده ای اغلب توسط صنایع فرآیندی خریداری می شوند، جایی که از آنها برای تشخیص عیب و اندازه گیری دمای سطح استفاده می شود. 

علاوه بر این، بخش غذا و نوشیدنی (F&B) بر توسعه حسگرهای خوراکی و غیرخوراکی مبتنی بر مواد غذایی تمرکز دارد که تعیین دما برای توصیف هر فرآیند شیمیایی یا فیزیکی ضروری است. 

با توجه به افزایش نیاز به ایمنی مواد غذایی در دهه کنونی، تمرکز فزاینده ای بر حسگرهای دمای غیر تهاجمی صورت گرفته است که باعث شد ABB TSP341-N را با پتانسیل بهبود حرارتی-مکانیکی با در نظر گرفتن شرایط اطراف در اندازه گیری معرفی کند.

• روند سنسور موقعیت، حرکت و دید

آشکارسازهای حرکت برای مدت طولانی ابزارهای ضروری در زرادخانه یک طراح امنیتی بوده اند و بسیاری از آنها اکنون فناوری های متعددی را برای کاهش هشدارهای اشتباه ترکیب می کنند. به عنوان مثال، تشخیص مادون قرمز غیرفعال و مایکروویو اغلب با هم استفاده می شوند. شرکت‌هایی که در خط مقدم تشخیص حرکت هستند، از فناوری جدیدی به نام تشخیص نور و محدوده با تمرکز بر آخرین فناوری (LiDAR) استفاده می‌کنند. 

هنگامی که آشکارسازهای حرکتی به اینترنت اشیا (IoT) در حال گسترش می‌پیوندند، مهم است که مطمئن شویم ابزارها دارای مقدار مناسبی از ویژگی‌های امنیت سایبری در قرن کنونی پیشرفت فناوری هستند. Infineon برای دستیابی به برتری تکنولوژیکی بهتر، سنسورهای مغناطیسی XENSIV را برای اهداف مختلف خودرو، از جمله اندازه‌گیری زاویه فرمان و گشتاور، راه‌اندازی موتورهای برف پاک کن، پمپ، درایو و محرک، و مدیریت سایر بدنه، پیشرانه و ایمنی وارد کرد. کارکرد.

• روندهای سنسور آب و هوا / محیط زیست

در قرن کنونی که نیازهای روزافزون نسبت به تعهدات اقلیمی است، روند رو به رشدی به سمت نظارت بر عناصر تغییر اقلیم وجود داشته است. بنابراین، موادی که واکنش‌پذیرتر هستند و اجزای حسگر به شناسایی دقیق آلاینده‌های محیطی بیشتر با توسعه فناوری حسگر زیستی کمک می‌کنند. 

با توجه به تنوع زیستی، محیط آبی از فناوری حسگر مایع استفاده می‌کند که ممکن است چندین آلاینده را در یک بدنه آبی شناسایی کند که اکثر این آلاینده‌ها توسط فعالیت‌ها و زندگی انسان تولید می‌شوند و بیش از آنچه اکوسیستم قادر به تحمل آن است آزاد می‌شود. . 

بوش برای پاسخگویی بهتر نسبت به اقدامات اقلیمی، حسگر گاز BME688 مبتنی بر هوش مصنوعی خود را معرفی کرد که می‌تواند مقادیر جزئی گازهای قابل اشتعال را شناسایی کند و قبل از گسترش آتش با استفاده از فشار، رطوبت، دما و سنجش گاز، زنگ هشدار را به صدا درآورد.

• روندهای سنسور نوری و رادار

جدیدترین روندی که در بخش‌های مختلف قابل مشاهده است، بهبود و تنوع سنسورهای نوری است که اکنون به سمت تاسیسات فیبر نوری و محیطی حرکت می‌کند. این فناوری‌ها در حال حاضر به سمت تشخیص رویدادهای زوال ساختار توسعه می‌یابند که در طول زمان توسط سیستم‌های نظارت بر سلامت ساختاری (SHM) ثبت و کمیت می‌شوند. 

به منظور جمع‌آوری داده‌های جابجایی در حالت عملیات غیر مخرب و غیر تماسی، این میدان به طور فزاینده‌ای به فناوری‌های بینایی رایانه‌ای و حسگرهای نوری متوسل می‌شود، در کنار استفاده از آن برای فازبندی و مثلث‌سازی با لیزر یا LED، انواع جایگزین ممکن برای اندازه‌گیری هستند که می‌توانند در جدیدترین سری محصولات حسگر رادار mmWave منتشر شده توسط Texas Instruments از طریق زیرسیستم RF/آنالوگ، که یک پردازنده رادیویی و زیرسیستم‌های اصلی را ادغام می‌کند و طیف وسیعی از رادار جلویی با کارایی بالا تا وضوح فوق‌العاده بالا، توان کم، و تکی فشرده را در بر می‌گیرد، دیده می‌شود.

مجموعه پارس سنسور با بیش از یک دهه تجربه در واردات و فروش سنسور در ایران آماده مشاوره و خدمت به تمام مشتریان عزیز می باشد.