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传感器是一种测试装置,能感受到被测信息,并能检测感受到的信息,将变化按一定的规律变成电信号输出,或其他形式的信息,以满足信息传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求,它是自动检测和自动控制的第一步,根据所测量的物理量的不同,可分为压力传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、辐射传感器、热传感器等。按原理可分为振动传感器、湿度传感器、磁性传感器、气体传感器、真空传感器、生物传感器等。按输出信号可分为模拟传感器、数字传感器和开关传感器。
因为有很多传感器分类方法,不同方法分类的产品是重复的。因此,本报告的分类方法将与每个制造商一致,并将基于市场的分类方法。
传感器的分类
本报告聚焦于工厂自动化所需的工业传感器的类型,分为以下类别:
1. 光电传感器:光电开关光纤传感器
光电开关:它是利用被测物体阻挡或反射光束,由同步电路选择功率,从而对被测物体进行检测。物体不限于金属;任何反光的东西都能被探测到。光电开关将输入电流转换成发射器上的光信号,接收器根据接收到的光的强度或是否存在来检测目标物体。在安防系统中常用的光电开关烟雾报警器,它在工业中常用来计数机械手臂的运动情况。
光纤传感器是随着光纤的实际应用和光通信技术的发展而形成的一种新技术。与传统传感器相比,光纤传感器具有灵敏度高等特点。抗电磁干扰性强,耐腐蚀,绝缘性好,结构简单,体积小。功耗小,光路灵活,易于实现遥测。
2. 接近开关
接近开关:除了行程控制和限位保护外,它也是一种非接触式检测装置,用于检测零件的尺寸和速度,也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液位控制和加工程序的自动连接。
3.限位开关(行程开关)
限位开关:是一种常用的小电流主电器。利用生产机械的运动部件碰撞产生的触点动作来连接或断开控制电路。通常这种开关用来限制机械运动的位置或行程,使移动的机器根据一定的位置或行程自动停止、回转、移位或自动来回移动。
4. 安防传感器:(安防灯屏、安防开关、安防扫描仪)
安全光屏:是经过安全认证的光屏产品,由两部分组成。
投光调制红外光由受光发射和接收,形成防护网,当有物体进入防护网时,当有光线被物体阻挡时,通过内部控制电路,由光探测器电路立即响应,即在输出部分输出一个信号,用于机床上,如冲床、折弯机等。
安全开关:在接近带电部件前切断电源的装置,以防止人员进入危险区域,直到满足所有安全条件。安全开关防尘防水,耐震性强,使用寿命长,适用于标准机械工程和卫生要求的领域。
安全扫描器:该扫描器根据激光从物体反射到设备的时间来计算位置。防撞功能主要在AGV自动小车上实现。
5. RFID传感器
RFID传感器:RFID技术的原理为读写器与标签之间的非接触式数据通信,达到识别目标的目的。在工业自动化中,RFID技术常用作信息的读写,通过RFID阅读器和RFID标签可以实现对材料的追溯功能。
6. 视觉传感器
视觉传感器:通过对摄像机捕捉到的图像进行处理,计算出物体的特征量(面积、重心、长度、位置等),并输出数据和判断结果的传感器。在生产现场,使用视觉传感器检测零件,可以避免有缺陷的流出。视觉传感器主要由用于捕捉和检查物体(拍摄)的摄像机、控制器和处理图像的软件组成。通过摄像头采集图像信息,检测拍摄对象的数量、位置、形状等特征,用于判断产品是否合格或将检测数据发送给机器人等生产设备。
7. 编码器
编码器:把信号(如位流)或数据转换成可用于通信、传输和存储的信号的设备。编码器将角位移或线性位移转换为电信号。前者叫码盘,后者叫码棒。根据工作原理,编码器可以分为两种类型:增量式和绝对式。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,然后将电信号转换成计数脉冲,用脉冲的个数来表示位移的大小。绝对编码器的每一个位置都对应着一定的数字编码,所以它的值只与测量的起止位置有关,与测量的中间过程无关。8. 压力传感器
压力传感器:能感觉到压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的电器输出装置或装置。压力传感器通常由压力传感元件和信号处理单元组成。根据试验压力类型的不同,压力传感器可分为表压式压力传感器、差压式压力传感器和绝对压力传感器。
9. 位移传感器
位移传感器:通过非接触方式,准确检测被测物体的位移,在生产过程中,位移的测量一般分为物理尺寸的测量和机械位移的测量。产品主要包括线性位移传感器、激光位移传感器。
2019年,传感器市场整体增长放缓,预计未来几年将稳步增长。
在目标传感器中,视觉传感器和压力传感器的市场规模最大,预计在未来两年内继续占据主导地位。光电传感器和接近传感器在过去的两年中有相似的趋势,是简单的通用产品。RFID和限位开关整体市场规模较小,RFID产品开发历史较短,预计未来市场规模将保持稳定增长;限位开关有着悠久的发展历史。目前,整体市场规模趋于稳定,未来增长有限,如图3所示。
未来视觉传感器的增长将会更好,受益于其满足更全面功能的能力。未来,一些位移传感器将逐渐被取代,接近开关等产品的市场。此外,应用场景的增加也是其增长的原因。
压力传感器主要应用于过程自动化,受益于整个过程自动化行业的增长,压力传感器的增长相对稳定。
光电传感器和压力传感器2019年仍保持平稳,增长速度较小,主要原因是汽车行业需求侧下滑造成的下滑,国内低成本产品制造商慢慢开始与国外产品竞争,整体市场增长受限。
位移传感器增长稳定。在电子行业要求日益严格的情况下,一些电子厂家选择使用位移传感器代替传统的光电开关或接近开关来提高产品的成品率,带来应用数量的增长。
安防传感器增长稳定,国内厂家更加重视安防产品,同时,国内厂家也在大力研发安防产品,预计未来两年将稳步增长。
RFID产品在未来将迅速增长。由于工业4.0,数据追溯功能在生产过程中的重要性将得到增强。此外,RFID应用场景的增多也会带来应用量的增加。
传感器细分产品市场表现
答:光电传感器
A-1光电传感器产品介绍
本报告中定义的光电传感器包括两部分:1。光电开关;2. 光纤传感器。
光电开关:它是利用被测物体阻挡或反射光束,由同步电路选择功率,从而对被测物体进行检测。物体不限于金属;任何反光的东西都能被探测到。光电开关将输入电流转换成发射器上的光信号,接收器根据接收到的光的强度或是否存在来检测目标物体。在安防系统中常用的光电开关烟雾报警器,它在工业中常用来计数机械手臂的运动情况。
光纤传感器:随着光纤和光通信技术的实际应用
展览与新技术的形成。与传统传感器相比,光纤传感器具有灵敏度高等特点。抗电磁干扰性强,耐腐蚀,绝缘性好,结构简单,体积小。功耗小,光路灵活,易于实现遥测。
2019年,光电传感器整体市场保持平稳,部分原因是中美贸易战对汽车和其他行业的影响,导致下游客户产量下降,传感器整体需求下降。其次,随着经济下行压力的增大,终端客户对成本的敏感性增加,体现在厂商经济类产品的销量迅速增加,单一产品的销售价格下降。
b .近距离传感器
B-1接近传感器产品介绍
产品定义:接近开关是一种与机械的运动部件无直接接触而能对开关的位置进行操作的开关,当物体接近感应开关表面移动距离时,不需要机械接触,并能使任何压力开关动作,从而驱动直流电气或控制指令到计算机(PLC)装置。接近开关是一种开关传感器(即无触点开关),它既具有行程开关、微动开关的特点,又具有传感性能,具有动作可靠、性能稳定、频响快、使用寿命长、抗干扰能力强等特点。产品有感应式、电容式、霍尔式、交流式、直流式。
2019年,接近开关保持不变。接近开关作为一种通用型产品,应用广泛,涉及众多的下游行业,因此市场增长率受到整体经济环境的影响。与光电开关相比,环境要求不是很严格,很多机床等下游行业,橡胶和塑料机械有大量的使用接近开关,和这些产业的发展在2019年相对一般,这也让接近开关的发展很低。
另外值得注意的是,随着各行业主管生产精度要求越来越高,客户已经开始使用位移传感器和视觉传感器来代替简单的光电开关,接近开关,如三一重工位移传感器被用来取代接近开关上的重型机械,这也使得光电开关和接近开关在未来的压力下将会更大的增长。
c .视觉传感器
C-1视觉传感器产品介绍
本报告的视觉产品包括工业相机、智能相机和代码阅读器。
由于视觉传感器通常与软件一起使用,本报告所述的视觉传感器数据包括软件。
视觉传感器:通过对摄像机捕捉到的图像进行处理,计算出物体的特征量(面积、重心、长度、位置等),并输出数据和判断结果的传感器。在生产现场,使用视觉传感器检测零件,可以避免有缺陷的流出。视觉传感器主要由用于捕捉和检查物体(拍摄)的摄像机、控制器和处理图像的软件组成。通过摄像头采集图像信息,检测拍摄对象的数量、位置、形状等特征,用于判断产品是否合格或将检测数据发送给机器人等生产设备。
视觉传感器是整个机器视觉系统信息的直接来源,主要由一个或两个图形传感器组成,有时还配有灯光投影仪等辅助设备。视觉传感器的主要功能是获取足够的原始图像供机器视觉系统处理。
在应用方面可分为四个部分:G IG I(G AUGE, INSPECTION, GUIDE, IDENTIFICATION),其中分别是:量规,主要用于测量零件的尺寸是否合格;检查主要用于检测各部件是否安装正常、有序。指南可用于乱抓,对具体项目进行识别和指南;识别,主要用于阅读器的一维码、二维码识别,也可用于数字信息识别。
视觉传感器增速相对下降进一步,与2018年相比,2019年前五年的爆炸式增长后降温已达到相对稳定的状态,主要下游行业增速不再出现甚至负增长,而是因其功能较多,不断开发新的应用场景,视觉传感器仍有相对较高的增长率。
目前,视觉传感器技术的成熟度相对不是很高,未来的发展前景更有希望。目前,视觉传感器容易受到光线和环境的影响,因此在很多室外环境中都无法使用。即使在室内,对光线和环境也有一定的要求。展望未来,随着技术的不断成熟,视觉传感器将成为工厂自动化中应用最广泛的传感器类型。
D-1 RFID传感器产品介绍
RFID传感器:RFID技术的原理为读写器与标签之间的非接触式数据通信,以达到识别的目的。在工业自动化中,RFID技术常用作信息的读写,通过RFID阅读器和RFID标签可以实现对材料的追溯功能。
射频识别(RFID)是一种自动识别技术。通过射频实现非接触式双向数据通信,以射频方式对记录介质(电子标签或射频卡)进行读写。从而达到目标识别和数据交换的目的,被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。
RFID产品可简单分为低频、高频和超高频三大类,其中低频RFID主要应用于汽车的一些生产线,因为低频RFID标签可以嵌入金属车身,但价格较高,所以只有少数工业自动化厂家会使用低频产品;高频RFID产品现在在工业自动化中更为常见,主要用于输电线路。高频RFID产品的特点是检测距离短,约10cm,一次只能检测一个标签,与低频产品和UHF产品相比,性价比高;UHF产品的特点是检测距离长,可以是几米甚至几十米,可以同时检测多个标签。例如,倍加福可以同时检测多达200个标签。
目前,高频产品主要由国外厂家生产和销售,国内UHF产品厂家已开始逐步占领市场。
2019年RFID产品也受到汽车行业的影响,增长速度有所下降。相对于其他基于位置的传感器,RFID的增长一直是稳定的。随着自动化的普及,不仅在工厂自动化领域,过程自动化也开始使用RFID产品,如水处理、食品饮料行业也有一些厂家使用RFID产品来记录和跟踪材料,预计RFID在未来经济环境的下行压力下仍将保持高速增长。
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