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傳感器替代機電開關的可行性探讨 [2014/10/14]

   幾十年來,人們不斷地預言機電開關的應用将會逐漸消失,而傳感器液位計物位計物位變送器液位變送器電容式物位計電容式液位計電容式物位變送器電容式液位變送器物位開關液位開關電容液位計電容物位計液位儀表物位儀表電容液位變送器電容物位變送器射頻電容式液位開關射頻電容式物位開關電容式液位開關電容式物位開關音叉式液位開關往往被當作它的一種最主要的替代技術。這種變化開始發生了嗎?又有多麼普遍?本文将對此進行探讨。作為一種曆史悠久的機電器件,開關自從工業革命以來就已幾十年來,人們不斷地預言機電開關的應用将會逐漸消失,而傳感器往往被當作它的一種最主要的替代技術。這種變化開始發生了嗎?又有多麼普遍?本文将對此進行探讨。作為一種曆史悠久的機電器件,開關自從工業革命以來就已經出現。人們設計出了多種開關,使之更好地與機電設備配合。這些設備有繼電器、螺線管、馬達、白熾燈以及目前市場上數以百計的其它産品。而傳感器則是一種電子器件,旨在與集成電路、晶體管和二極管等電子産品相配合。随着微處理器技術的應用越來越廣,電網、電器、電動工具、空調設備和消費電子産品都使用了容易與微處理器相連的傳感技術。
    開關的應用方式開關可靠性較高,應用廣泛。在機器到機器接口應用中,開關經常充當檢測器件,用于指示門或者蓋子的開閉狀态;位置感應是另一個普遍的應用,開關可以幫助探測凸輪和杠杆的位置;在生産線中的水平感應中,開關用于指示箱櫃或儲料器是處于裝滿、低位還是空的狀态,使生産更有效率。
    傳感器可以用于開關應用随着功能的增強,傳感器正在成為部分老式機電開關技術的替代者。使用傳感器來探測物體,可以促進設備的小型化。越來越多的傳感技術不斷湧現出來,存在、水平和位置傳感器正在迅速代替老式機電開關。同時,由于基于微處理器的控制技術在各種應用中日益廣泛,電容性、電感性、超聲波、光學和霍爾效應傳感器在智能電網和消費市場中找到了更廣闊的用武之地。
    觸摸式傳感技術也越來越受歡迎。比較常見的是觸摸屏,它為操作者提供了一個與大量設備之間直接溝通的可視界面。電腦觸摸屏已被廣泛應用于ATM機、電腦顯示器(在某些應用中取代了鼠标)、汽車和建築安全設施、智能電網、手機和PDA等。各類傳感器應用範圍的不斷擴大,将進一步刺激對這種技術的需求。
    雖然傳感器具有上述的微型化和簡單化的特點,但在許多應用中也表現出在耐久性方面的劣勢,利用傳感器直接代替機電開關并不是輕而易舉的事。開關的一個關鍵優點是它比傳感器能夠承受更高的電氣負載,這對于具有較高電感或電阻負載的機電設備來說至關重要。而傳感器通常需要繼電器等次級開關器件,才能處理上述類型的負載。開關通常是兩線器件,不需要外部功率。傳感器一般至少是三線配置,需要重新設計才能替代開關。在所有的應用中,開關提供功率,而傳感器則需要功率。顯然,開關和傳感器各有所長,因此針對具體的應用需要認真評估,确定誰最适合。
    成本很重要在技術中的任何改進,往往需要考慮到成本問題。許多類型的開關,單價遠低于1美元。雖然傳感器的價格在下降,但仍然遠高于1美元。此外還有其它方面的考慮:利用傳感器代替開關,可能帶來重新設計産品和電路、增加次級開關器件使産品能與傳感器相配合、重新改造生産線和培訓操作員等一系列增加費用的工作,這一切都可能增加開關向傳感器過渡的成本。
    不過,開關的成本也是一個變化的因素。環保法規日益嚴格,用于制造觸點的镉因污染環境而在許多市場受到越來越嚴格的限制。重新設計開關以滿足環保要求所造成的費用,以及生産開關的原材料成本上漲,可能縮小開關與傳感器之間的成本差距。成本很重要嗎?是的,确實是這樣。如果從開關向傳感器過渡的成本過高,廠商為了追求更高的利潤率,可能會導緻這種轉變夭折。
    随着市場對于電子控制産品的需求增長,以及新型傳感器産品的成本下降,制造商可能會更多地使用傳感器取代開關。得到改進的電氣設計、利用較少的傳感器取代多個開關、傳感器在新應用中的可靠性提高,将為傳感器市場打開新的大門。傳感器将徹底取代開關的說法有些不切實際,至少近期内這種情形不會發生,因為開關在許多應用中仍然勝過傳感器。但是,随着傳感器技術的改善,傳感器可能在開關容易失效的場合表現得更加可靠。創新活動正在發展出新的應用和技術,我們将拭目以待,開關和傳感器市場會如何更好地适應市場需求。
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