Тензодатчик: технические принципы, сценарии применения и тенденции рынка
Тензодатчик — это устройство, которое косвенно определяет физические величины, такие как сила, давление и крутящий момент, путем измерения деформации (деформации), создаваемой объектом, находящимся под действием силы. В последние годы, с быстрым развитием промышленной автоматизации, интеллектуальных носимых устройств и мониторинга состояния конструкций, тензодатчики стали горячей темой из-за их высокой точности, низкой стоимости и миниатюризации. В этой статье будет объединен самый популярный контент всей сети за последние 10 дней и проанализирован с трех аспектов: технические принципы, сценарии применения и рыночные данные.
1. Технические принципы и основные характеристики
Основным компонентом тензодатчика является тензодатчик (тензодатчик), принцип работы которого основан на эффекте резистивной деформации металлов или полупроводниковых материалов. Когда тензорезистор прикрепляется к поверхности объекта и деформируется вместе с объектом, значение его сопротивления изменяется и преобразуется в измеримый сигнал напряжения через мостовую схему. Ниже приводится сравнение рабочих параметров типичных тензодатчиков:
| параметры | Металлический тензодатчик | Полупроводниковый тензодатчик |
|---|---|---|
| Коэффициент чувствительности | 2-5 | 50-200 |
| температурная стабильность | высокий | низкий |
| Стоимость | низкий | высокий |
2. Последние популярные сценарии применения
1.промышленный робот: Тензодатчики используются для управления роботизированными руками с обратной связью по усилию, чтобы повысить эффективность точной сборки. Например, последняя версия робота Tesla Optimus включает в себя многоосные датчики деформации.
2.Умная медицина: Носимые тензодатчики контролируют частоту дыхания пациентов и активность суставов. Соответствующие статьи были процитированы в недавних статьях в журнале Nature Electronics.
3.Новые энергетические транспортные средства: Спрос на мониторинг структурного состояния аккумуляторных батарей стимулирует применение тонкопленочных тензодатчиков, на что BYD и другие производители подчеркнули в своем техническом документе 2024 года.
3. Рыночные данные и анализ тенденций
Согласно недавнему отраслевому отчету (обновленному в июне 2024 года), размер и темпы роста мирового рынка тензодатчиков следующие:
| Год | Размер рынка (млрд долларов США) | годовой темп роста |
|---|---|---|
| 2023 год | 18,7 | 6,2% |
| 2024 г. (прогноз) | 20.1 | 7,5% |
| 2025 г. (прогноз) | 22,3 | 10,9% |
Драйверами роста являются:
- Потребность Индустрии 4.0 в сборе данных в режиме реального времени;
- Прорывы в технологии гибкой электроники (например, графеновые тензорезисторы);
- Политическая поддержка (китайский план разработки интеллектуальных датчиков «14-й пятилетки»).
Заключение
Тензодатчики расширяются от традиционных промышленных областей до бытовой электроники и медицинского здравоохранения, а их технологические итерации демонстрируют значительную положительную корреляцию с ростом рынка. В будущем, с применением технологии МЭМС и наноматериалов, высокочувствительные интеллектуальные тензодатчики с автономным питанием станут центром исследований и разработок.
Проверьте детали
Проверьте детали
ru
