智能传感器的使用使流体动力制造商能够为其产品增加更多智能和产品差异化。

SIKO SGH50位置传感器设计用于液压和伸缩气缸，允许工程师在其流体动力系统中建立信息收集。SIKO GMBH

Rota Engineering的液压缸位置传感器现在包括现场校准，允许最终用户超越工厂校准并选择活动冲程区域的任何部分以输出满量程信号以实现最大分辨率（了解更多，20842242）。罗塔工程有限公司创建智能系统并不是什么新鲜事，但近年来随着制造商希望在其产品中实现更多连接，自动化和数据收集而增加。作为创建这些智能系统的一种手段，传感器等组件的集成也在不断发展。

传感器本身越来越智能化，以提供更多信息和功能。根据IEEE-一个致力于为人类利益推进技术的技术专业组织-1451.2标准，这些所谓的智能传感器是“提供超出用于产生感测或控制质量的正确表示的功能的那些”。该功能通常简化了传感器与网络环境中应用的集成。

自20世纪60年代初以来，智能传感器技术以这种或那种形式存在。Roger Grace Associates总裁Roger Grace在最近的流体动力工业联合会（FPIC）研讨会上表示，今天所有传感器中90％被认为是“智能”，因为它们包括某种形式的信号调节（参见下面的侧栏）。根据格雷斯对行业专业人士进行的一项调查，该调查可以衡量最常被认为是智能传感器的定义。

“为了聪明，在我看来，我们需要整合功能，”他说。“智能就是要提高传感器完成工作的能力…… 它的完成程度是意见分歧所在。“

总的来说，他说这是关于做出决定的。由于传感器和其他数据收集组件的集成度越来越高，目前有大量数据可用，因此技术或系统传达收集信息的能力至关重要。“你无法对数据进行操作，你必须处理数据，使用各种算法来获取能够执行操作所需的信息，”格雷斯说。“这是智能传感器的关键要素，能够为您提供信号或信息以做出决定，或通过使用闭环控制系统对其[传感器]自己做出决定。”

物联网（IoT），工业4.0和其他市场趋势都有助于增加智能传感器的使用。格雷斯表示，基于对多项市场研究的分析，智能传感器市场预计将从2015年至2014年以16-21％的复合年增长率（复合年增长率）增长。

在流体动力中的应用

今年2月，Frost＆Sullivan发布了一份新报告称，智能传感器嵌入式液压系统是工业物联网（IIoT），将成为液压设备市场的关键驱动力。“关键移动液压设备市场参与者……正在进军智能平台……将传感器嵌入泵，气缸甚至软管等配件中，以提高功率密度并控制设备漏油，”Frost＆Sullivan工业自动化与过程研究分析师Kiravani Emani说。“电子集成将继续在提高液压产品需求方面发挥关键作用。”

由于电子元件在进一步增强流体动力工业中的重要性，一些制造商已经引入了专门设计用于集成到液压元件中的技术。

SIKO的SGH系列线控编码器可轻松集成到液压缸中，无需对活塞进行空心孔加工。SIKO GMBH

例如，12月，SIKO发布了用于液压和伸缩油缸的SGH50位置传感器。传感器中的电缆机构允许测量长达5米（16.4英尺），并通过CANopen或SAE J1939协议与机器系统进行通信。此功能允许工程师将信息收集建立到其流体动力系统中，这将有助于整个机器操作。请阅读文章“ 新传感器设计辅助智能液压系统的创建 ”，了解有关流体动力应用的类似传感器技术的更多信息。

在Agritechnica 2017上，Poclain Hydraulics公司推出了PMe泵，其中包括一套集成传感器和嵌入式电子控制单元（ECU），称为SmartDrive CT 30.PMe可提供电子比例伺服控制，带或不带机械反馈，具体取决于关于要求的准确程度。使用工厂预设校准，泵的电子部件能够提供精确的泵控制，有助于提高系统效率。此外，泵还可以通过CANbus将传感器的物理和电气值（如温度，压力和速度）提供给主ECU，以进一步收集数据和提高效率。

为了支持不断增长的工业4.0趋势，派克汉尼汾在2月份推出了用于气缸的P8S CPS系列智能传感器。该公司表示，这些传感器具有智能功能，例如获取和本地处理信息以及与上层控制器和/或本地网络通信的能力。连续传输位置数据使气动缸和驱动器更加智能和多功能。这样做有助于解决各种工程挑战，例如质量监控和过程控制  （参见下面的侧栏）。

当集成到气缸上时，P8S传感器可以连续传输位置数据。派克汉尼汾

传感器与网络通信的能力是确保其成为智能组件的不可或缺的一部分。“没有网络，[你]没有最佳产品，”格雷斯说。这有助于数据收集和分析，并在必要时由传感器本身或系统或机器的其他部分进行操作。

根据他对行业专业人士的调查，格雷斯确定有四个层次的传感器技术。

他说，目前大多数传感器都包含传感器接口芯片，是最受欢迎的传感器设计理念。然而，根据他的调查，大多数受访者同意增加一个微控制器，3级传感器，是组件智能开始的地方。“因为没有微控制器，你无法做出决定，”他解释说，这是使传感器或系统智能化的方面。

将智能传感器或其他电子设备集成到流体动力系统或任何系统中时，包装至关重要。这些部件通常具有必须受到保护的非常敏感的部件，尤其是在流体动力应用中，其中存在可能对收集的数据的结果产生负面影响的高压和高温。

对于其SGH50传感器，SIKO开发了一种特殊塑料，可将传感器的流体温度阻力从85-105 C（185-221 F）扩展。此外，传感器设计用于承受100倍重力的冲击。能够这样做的部分原因是传感器的柔性电缆完全吸收了振动。液压介质还有助于抑制任何振动。

DunAn Sensing销售和市场营销副总裁Gary Winzeler在FPIC研讨会上发表讲话，讲述该公司将DURAsense包装用于公司新的TP系列压力和温度传感器（见下面的侧栏）。DURAsense– DunAn Sensing创造的一个术语 – 指的是公司打包产品的方式，因此它们提供准确性，可靠性和经济性。“如果我们失去其中任何一个点，我们认为这对客户来说不会是一个令人满意的产品，”他说。

该技术通过在传感器中封装微机电系统（MEMS）技术来实现。他说，今天大多数公司将使用不锈钢隔膜和油填充来保护MEMS，特别是如果它将用于恶劣的操作条件。虽然这是一种很好的技术并且可以保护产品，但是会有一些精度和灵敏度的损失。它还会增加传感器的成本。

Poclain PMe泵具有一组集成传感器和嵌入式ECU。波克兰液压公司

相反，DunAn利用后入式封装策略与硅传感器进行介质接触，消除了键合线和电信号与介质的接触，提高了导电环境的可靠性和操作性。

除了保护设备之外，在开发或实现智能传感器时，多个特征或功能的封装也是一个重要方面。例如，DunAn的TP系列被认为是一种智能传感器，因为它在单个设备中包含温度和压力传感。诸如此类的产品允许设计人员在减少安装空间和成本的同时增加他们可以提取的信息量。

这些类型的智能传感器将是开发更完全集成系统的重要组成部分。“人们不想创造他们自己的解决方案，他们想要找到一个完全包裹起来的人，”格雷斯说。“转到一个知道整个过程并提供解决方案的来源，这就是市场的发展方向。”

随着流体动力和其他行业希望进一步增强和区分其产品，智能传感器将提供创建更智能产品和系统的手段。

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