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传感器的选用

已有 413 次阅读  2009-12-10 19:18
    传感器千差万别,即便对于相同种类的测定量也可采用不同工作原理的传感器,因

此,要根据需要选用最适宜的传感器。 

  (1) 测量条件 

如果误选传感器,就会降低系统的可靠性。为此,要从系统总体考虑,明确使用的目的

以及采用传感器的必要性,绝对不要采用不适宜的传感器与不必要的传感器。测量条件

列举如下,即测量目的,测量量的选定,测量的范围,输入信号的带宽,要求的精度,

测量所需要的时间,过输入发生的频繁程度。 

  (2) 传感器的性能 

选用传感器时,要考虑传感器的下述性能,即精度,稳定性,响应速度,模拟信号或者

数字信号,输出量及其电平,被测对象特性的影响,校准周期,过输人保护。 

  (3) 传感器的使用条件 

传感器的使用条件即为设置的场所,环境 ( 湿度、温度、振动等 ) ,测量的时间,与

显示器之间的信号传输距离,与外设的连接方式,供电电源容量。

 

二 压力传感器知识

压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过

外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是

这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。 

  压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种

常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电

式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛

的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发

动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮

子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压

力,也可以用来测量微小的压力。

压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电

传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。

除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变

式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够

发挥它们独特的用途。

  四 称重传感器行业面临的新挑战

称重传感器行业同其它行业一样存在着激烈的竞争,这种竞争有形象、品牌、服务

等文明的君子之争,也有改材料、换元件、拼成本、弃质量不择手段的不公平的价格竞

争,极而言之类似战争之争。近些年来,称重传感器行业这种恶性价格大战,无法无序

的竞争,最先的受害者是技术水平高,工艺装备好,质量控制严,售后服务好的企业,

最终的受害者是广大用户。而在这场价格大战中获得巨大利益和好处的就是那些价格大

战的发动者。他们当中有的无生产条件、缺少工艺装备,更谈不上法制计量管理;有的

虽具备一定的生产条件,但为了降价格、抢市场,竟以牺牲质量为代价,改材料、换元

件、减工艺、以次充优,有的甚至敢冒充他厂品牌,制造、销售假冒伪劣产品。 

    表面看来,近些年来的价格大战直接原因是市场拥挤,一些人和企业为了获利、生

存而不得已发动的,其实质是有关领导机关和管理监督部门,领导管理失控,监督检查

不严造成的。对近些年来的价格大战,称重传感器生产企业有旗帜鲜明的两种态度:多

数为坚决反对但无力抵制;少数为积极跟进并推波助澜。众所周知,任何一个企业,任

何一种产品都有一个合理的利润,如果过分的降低利润,没有资本原始积累,企业就无

法生存和发展。 

    目前有五种奇特的竞争力量影响称重传感器市场,其一是不注重企业形象、产品品

牌、售后服务,追求价格大战,低价倾销产品,恶化了文明、公平竞争环境;其二是法

制计量管理监督不严,使得一些生产装备很差或欠缺的个人和企业,比较容易进入此行

业,导致增加产能和压低价格,使正规企业获利大幅度下降,甚至无利停产,困难重重

;其三是以牺牲产品质量为代价,疯狂降低成本,使用各种手段抢占市场,例如用每吨

三千多元的 40Cr 钢代替一万余元的 40CrNiMoA 合金钢做弹性体,用 5 元左右一枚的

普通应变计代替精密级应变计做敏感元件,形成低质而不低价,从中获利;其四是误导

消费者,使许多用户误解了称重传感器的稳定性和可靠性指标。有些企业对该产品属于

半永久性器件,属于 IP67 、 IP68 防护密封等级的产品至少可以稳定工作十年只字不

提,而将其说成是受载频繁的易损器件,让用户在接受这种产品价格的同时也接受这种

产品的质量;其五是一些电子衡器产品的售价奇低,有的只有国际市场价格的十分之一

这项因素决定了称重传感器在定价上没有伸缩余地,逼迫生产企业降价求售,并提供

许多免费服务,或逼迫生产企业维持存货量,承担存货和成本的风险,使生产企业的获

利因此而降低。由此可见,称重传感器生产企业,基本的获利潜力都是由这五种奇特的

竞争力量来决定的,实在是本行业的一大悲哀,但这又是当前各企业必须面对的严峻挑

战。在如此市场竞争环境里,称重传感器生产企业究竟应采取何种对策,如何进行市场

定位,如何保持市场竞争优势,是必须尽快解决的关键问题。所谓经营策略就是对企业

在竞争环境中如何定位做选择。 

    研讨称重传感器行业的经营策略必须思考和追问两个关键问题。第一、称重传感器

行业结构能否改变,企业能否影响行业结构,使它对企业有利;第二、企业在这个行业

的相对位置如何,如果没有取得较好的位置,也就不会有较好的表现,因此企业必须建

立和巩固一个较好的位置。我国的国情决定了行业内任何一家公司,都不可能向美国 

Vishay 公司那样,通过兼并其他大公司形成更大的研发生产集团,进而控制产品的产量

和价格,影响和改变行业结构,以达到提高平均获利率的目的。可以说我国称重传感器

行业诸多大企业,都没有能力改变整个行业的结构。但在这样的竞争环境下,企业还必

须在行业内建立以持久性竞争优势为基础的良好地位。这需要在外部净化竞争环境,内

部不断增强竞争能力两方面共同努力。一方面强调称重传感器是国家强制管理的法制计

量器具,计量监督检查部门要严格执法,按国家有关规定办事,清理不具备生产条件的

各类企业和公司,严格生产许可证发放。另一方面参与竞争的企业,应学习国外著名企

业增强竞争力的四点经验:第一加强基础设施建设,完善工艺装备、检测手段,尤其是

特殊工艺装备;第二具有长期的战略眼光,瞄准世界称重传感器技术发展潮流和战略前

沿,制订规划指导开发;第三有较大资金投入研究开发;第四重视培养第一线人才,变

人才为财富。具体的竞争策略是:使产品成本一直低于竞争者,前提是必须全面保证产

品的质量,或者把产品质量稳定在用户可以接受的水平之上,企业就可以获利;提高产

品的工程化程度,确保生产出的每一个产品都符合国家标准,特别是为需进行 3C 认证

的 30 公斤以下电子计价秤提供的称重传感器,都应达到国家标准中 C3 级要求,使企

业的产品和服务与竞争者有所不同,实际上就是给用户提供独一无二的产品质量和售后

服务。同时不断改进、创新,满足用户新要求。 

    上述奇特的竞争环境和竞争力量可能是我国称重传感器行业独有的,是各生产企业

必须面对的问题。但是一个正规的、有抱负的企业不能只局限于面对这种竞争环境和竞

争力量,更应看到进入新世纪后,国内外称重传感器技术的发展和市场需求带来的新挑

战。这些挑战突出的表现在以下几个方面: 

    1 、知识经济时代已经来临,经济社会结构正在发生质的变化,国民经济各部门、

各行业以及国际市场对电子衡器产品新技术含量的要求越来越高。这就要求称重传感器

企业为其提供更多技术含量高、结构新、质量好的新产品,例如小型化、集成化、数字

化、功能化称重传感器。为此称重传感器生产企业必须加强基础性研究和高技术研究,

提高科技实力和自主创新能力,开发出具有自主知识产权的产品,在扩大国内市场的同

时,不失时机地抓住机遇,尽快与国际市场融合,开拓国内外两个市场。 

    2 、目前及最近一个时期称重传感器的竞争主要是制造技术和制造工艺的竞争。在

称重传感器的批量生产中,必须大力发展先进的制造技术和制造工艺。把原材料、元器

件变成市场要求的各种称重传感器,需采用一系列的技术,总称为制造技术。称重传感

器的制造技术分为支持工艺技术:弹性体的锻造、机械加工、热处理、表面处理等;基

础工艺技术:应变计、应变胶、补偿元器件、防护密封材料等;特殊工艺技术:残余应

力释放、老化及稳定处理等;核心工艺技术:贴片、补偿、密封、检测等。进入新世纪

以来,受称重传感器市场多样化、个性化和国际竞争加剧的影响,制造技术进入了面向

市场,柔性生产的新阶段。其指导思想是基于系统的观念,不仅考虑技术,而且要考虑

管理,把两者结合起来形成全新的制造系统。它的显著特点是:先进的制造技术、制造

工艺是以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产、提高产品对动态多变市场的适应能

力和竞争能力为目标;先进的制造技术不仅限于制造工艺,而且强调技术、人、组织和

信息的四维集成,并高度重视制造过程组织和管理的合理化和革新;它是硬件、软件、

脑件(人)与组织的系统集成。称重传感器企业应向此目标发展。 

    3 、我国的国民经济已进入一个优化结构,提高质量与效益和转变增长方式的时期

这就要求称重传感器企业尽快建立起适应社会主义市场经济体制和科技自身发展规律

的新型科技体制。把企业建设与人才培养结合起来,特别要培养第一线的技术人才。在

采用新技术、新工艺、新材料上下功夫,及时调整技术开发方向和产品结构,提高市场

响应速度,增强企业竞争能力。企业只有建立起符合市场经济要求的新型科技体制,才

能有较大的发展。 

    4 、二十一世纪的市场竞争是以市场响应速度为焦点,以自主知识产权产品为基础

的。称重传感器产品虽然有自己的特点,但也应遵循这一原则。近些年来,随着电子衡

器产品价格大幅度下降,市场不确定度的增大,迫使称重传感器价格大战愈演愈烈。企

业摆脱价格大战的最好方法是推出新产品和开辟国际市场。这就要求企业增加科技投入

实施 “ 质量竞争战略 ” ,特别要实施 “ 创新竞争战略 ” 。 “ 创新竞争战略 

” 被誉为是二十一世纪的企业竞争战略,这种战略的基础仍然是以技术、成本、质量、

交货期等要素为前提的。 “ 创新竞争战略 ” 对称重传感器企业提出了更高的要求,

这就是企业不仅要成为市场竞争的主体,同时也要成为技术创新的主体。国外专家普遍

认为市场竞争是以技术为基础的,归根结底是技术的竞争。谁的技术发展快,对新产品

新技术、新工艺投入多,谁就能适应国内外市场的发展,并在市场竞争中立于不败之

地。由此可见,称重传感器的设计创新和工艺创新是迎接国际挑战和摆脱价格大战的重

要举措。 

    称重传感器的设计创新和工艺创新应具备较高的技术先导水平,工艺先进水平。产

品准确度要高,稳定性和可靠性要好,要有比较广泛的市场扩散性,稳定的效益增值条

件。创新设计有三种类型:创新型设计,根据电子衡器发展的需要,设计出全新结构的

产品,即具有自主知识产权的新产品;嫁接型设计,将现代科学技术,相近学科应用成

熟的高新技术,植入传统的产品中,使其发生质的变化,达到既保留传统结构特点,又

具有现代产品功能的目的;引入型设计,将国外先进的设计技术和制造技术,引入国内

产品及其制造工艺过程中,使国内产品具有国外产品的技术和工艺水平,提高竞争能力

    目前,我国称重传感器市场是鱼龙混杂,缺少名牌。叫得响、用得好、站得住的产

品不多。不少企业对品牌是经营之本,生存之源,是产品增值的根本保证认识不足,不

重视创造和培育自己的品牌。某一个产品一旦形成市场,就开始进行恶性的价格竞争,

弃质量拼成本的恶果就是自砸牌子。因此,必须用设计创新和工艺创新来提高称重传感

器产品的总体水平和信誉度,才能克服鱼龙混杂的杂牌纷争。 

    总之,先进的制造技术、制造工艺是影响称重传感器发展的战略性技术,是改造传

统称重传感器企业的技术基础,是纳入高新技术实现产业化的桥梁和通道,是实现新型

科技体制的重要保障。国内具有一定生产规模的称重传感器企业,可以选择重点技术、

重点产品或出口产品,实施跨越式发展示范,相信一定能取得较好的效果。
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