芯耀
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数字经济已成为全球经济增长的发动机。《“十四五”数字经济发展规划》中明确提出，数据要素是数字经济深化发展的核心引擎，也成为我国壮大新经济、打造新动能的重要引擎。如何从源头加强高质量、高可靠的数据获取？如何提升数据对生产效率的驱动，从而加快数字化发展？……一系列问题的答案将构筑起数字经济时代的核心力量。
传感器——数字经济的基石
数字经济作为基于物联网的一种经济形态，离不开物联网这个发展基础。在物联网的系统与框架体系中，从下往上依次可以划分为：感知层、网络层、应用层。而传感器就处于感知层，它是物联网的基础，也是信息采集的关键部分，主要功能是识别物体和采集信息，来实现包括监测、反馈与控制、以及增加智能化的作用。
随着数字经济的深入发展，传感器与其他新兴技术的融合发展将会进一步加强。未来新兴技术的发展几乎都是基于对数据和能源的运用，而要运用好数据，本质上离不开高质量数据的抓取和传输，这就需要传感技术的协助。同时，与5G、AI等技术的交融，也将使传感器在物联网基础层有更大的发挥空间。
这些功能和趋势，夯实了传感器在数字经济时代的“基石”地位，也诠释了“为什么数字化的背后是万物互联，而万物互联的基础是传感器”。这是数字经济背景下，传感器需要直面的任务和挑战，也是它未来大有可为的关键点。
三大维度推动工业智能化发展
我国作为制造业大国，工业经济规模居全球首位。在数字化发展的进程中，作为经济的重要支柱和升级转型的关键，工业的智能化改造势在必行。并且，工业应用规模庞大、多样且专业性强，其数字化转型的过程中，信息化平台与技术是不可或缺的内容，整体技术的实现需要高度围绕数据展开。
通过数据抓取，传感器可以实现的核心和关键的功能之一是状态监测，这在工业制造领域有着非常广泛的应用，可以从生产流程、设备管理，以及生产环境的状态监测三个维度推动更高效、更智能、更绿色的工业制造与生产。
首先是生产流程的状态监测。随着AI技术和传感器在生产流程中的广泛应用，工业生产流程正逐渐向自动化、智能化发展，工厂生产正快速从标准化向柔性制造转型。
其中比较典型的应用就是机器臂。作为制造业的重要装备，工业机器臂可以在精细的移动轨迹上完成高精度的作业流程，而这些功能的实现离不开诸多传感器的参与，比如：角度传感器，主要通过小角度分辨，完成非常精确的控制；非接触式位移传感器，可以实时监控机器臂的运动轨迹，并且确保对精准和响应速度的高敏感性；力传感器，用来实现力检测和力反馈，来确定抓取物体过程中的力度是否合适，以及通过把控称重数字保证制造过程的一致性。
再比如协作机器人，区别于工业机器人，它需要与人交互，对安全性的要求更为严苛，需要集成大量监测和控制技术，来确保实现机器人功能的同时，保障工作人员的安全。这其中的一项关键技术就是安全扭矩传感器，它通常集成在协作机器人的关节单元中，可以监测协作机器人上各种旋转枢轴点的机械扭矩，既可以防止不当操作对机械臂本身造成损害，也可以最大程度减少工作人员受伤的潜在风险。
第二是设备管理的状态监测。在工业应用中，机器设备故障时间是影响客户体验和盈利能力的关键因素之一。设备维护通常有三种模式：事后维护、预防性维护和预测性维护。事后维护是目前业内采用最多的维护手段，但成本最高，因为故障已经发生，当机、在制品损失和安全隐患都是非常巨大的损失；预防性维护是根据平均无故障时间来计划和安排维护活动，但由于机器平均使用寿命和实际使用寿命的差距有时较大，从而会产生一定的浪费，同时，频繁拆卸和维修，既增加了维修费用，同时也会增加机器故障的潜在风险；预测性维护是通过部署传感器，积累高质量的数据，并通过AI算法、机器学习等，根据预示性征兆进行修理和维护，可以最大限度降低成本，避免浪费。
在传统工业现场，一些大型机械的关键执行部件，像工业泵、电机、压缩机等，都可以通过加装传感器的方式来监测运行状态。通常大型设备的成本非常高且很难维修，比如说它发电机设备的定子会有一个真空浸渍的工艺（VIP），一旦浸渍完成，部件就无法再拆卸，所以需要高质量高可靠性的定子温度传感器埋在定子里面，随着设备的终生持续监测发电机运行期间的温度情况。像TE的RTD定子温度传感器，就可以用在这类发电机上，一旦温度异常就会触发报警。
随着数字化转型的深入，对大批量更小型、更多元的监测需求将持续增加，也将产生对更多元的传感技术的需求。比如无线加速度传感器，像TE的8911型无线加速度传感器，内置了LoRa或者蓝牙协议，并且能够在传感器内部计算采样振动信号的快速傅里叶变换。它能够部署在复杂的工厂环境中，满足工厂对机器状况数据的需求。
第三是生产环境的状态监测。以对生产环境要求苛刻的半导体制造为例，为了生产出合格的半导体产品, 半导体集成电路的制造都在净化车间完成。除需要保持一定的净化级别外, 还需满足恒温、恒湿等环境要求，在整个制备过程中都需要对温度进行精准监测，因此离不开温度传感器的部署。
此外，高纯度气体供应对于先进的半导体制造流程至关重要。生产集成电路大约需要30多种不同的气体，用于蚀刻、沉积、氧化、掺杂和惰性化等应用，同时气体纯度也有严苛要求，以实现整个工艺流程的高准确度。这就对压力检测提出了更高的要求，需要质量流量控制器（MFC）来精密把关，而压力传感器就是MFC的关键部件。
全面助力产业升级
在广泛的工业和商业应用中，工业物联网已经渗入我们生活的方方面面，比如交通出行、电力供应、能效管理等，通过传感器赋能的状态监测在这些领域都有广泛的应用。
轨道交通领域有几个重要关键词：动力、安全和舒适。动力方面，通过将转速传感器、温度传感器、振动传感器安装在电机或变速箱的动力机构上，可以实时获取电机速度来控制车辆的运行速度，监控动力系统的运行状态，从而确保车辆能时刻保持最理想的动力；安全方面，通过将振动和力传感器应用到轨交的转向架上，可以进行实时的状态监测，及时高效精准地定位问题，确保轨交运行的稳定性和安全性；舒适方面，通过将加速度传感器、转速传感器用于车辆速度控制和减速度监测，可以大大提升车厢刹车时乘客的体感舒适度。
在电力供应领域，传感器可以用来对电力设备、管网等进行状态监测，确保用电安全的同时提高能效管理水平。比如在发电端，应用于汽轮机和水轮机，确保发电设备有持久的动能供应。在网管端，变压器的压力传感器，配电柜的温度、湿度传感器，可以通过实时监测来确保配电安全。
在用电端，随着近年来“煤改电”、“煤改气”工程的全面推广，如何运用新技术、有效提升工程实施效果成为发展重点。例如北方的“煤改气” 工程，当时面临的挑战之一，是如何在寒冷的环境下准确获取每户居民的燃气使用数据，因为 “冷缩” 现象会降低用气数据的准确性。精准的能源使用数据是进一步提高能效管理的基础。在 “煤改气” 工程的新一代智能表中，使用了TE的温压一体数字传感器，可以有效提高气表的测量精度。
“传感器无处不在”正越来越成为现实。面向未来更为深刻、广泛的数字化变革，TE传感器事业部不断完善产品布局，目前已经覆盖包括智能制造、工业物联网、智能家居等12个行业领域，以及9大主要应用方向的18类传感器。TE希望通过广泛的传感产品组合，融入这一场波澜壮阔的数字化潮流中，从源头为数字经济的发展注入重要力量！
